Drehpunkt bei frei beweglichem Körper bestimmen

taxus1 · Anmeldungsdatum: 05.11.2016 Beiträge: 17

Hallo,
meine Frage ist die folgende:
Ich habe einen frei beweglichen Körper, den ich anstoße, sodass ein Drehmoment erzeugt wird und der Körper in Rotation versetzt wird. Wie kann ich herausfinden, um welchen Punkt sich der Körper dreht? Man könnte denken, es sei immer der Schwerpunkt, aber ich habe es bei einigen Gegenständen ausprobiert und bemerkt, dass der Drehpunkt längst nicht immer der Schwerpunkt ist. Wovon hängt die Lage des Drehpunkts ab bzw. wie kann ich sie bestimmen? Wäre super, wenn mir jemand auf die Sprünge helfen könnte!

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

taxus1 · Anmeldungsdatum: 05.11.2016 Beiträge: 17

Vielen Dank für die schnelle Antwort!
Ich meine natürlich nicht Drehpunkt, sondern Drehachse, sorry. Aber auch die Drehachse eines angestoßenen Körpers, der niergendwo fixiert ist, sich also frei bewegen kann, geht nicht immer durch den Schwerpunkt. Wie kann man die Lage der Drehachse bestimmen?
Beispiel: Man legt sein Handy oder einen anderen Gegenstand auf den Tisch, stößt diesen an. Dann sieht man, dass die Lage der Drehachse vom Ort des Stoßes abhängig ist.
Meine Frage ist, inwiefern die Lage der Drehachse vom Stoßort und ggf. von anderen Faktoren abhängig ist.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Aber sicher doch dreht sich ein freibeweglicher Körper immer um eine Achse durch den Massenmittelpunkt.

der Massenmittelpunkt ist für jede Koordinate

Das bedeutet für den Bezugspunkt direkt auf den Massenmittelpunkt des Körpers gelegt

die summe aller Massepunkte mal deren Abstand zum Massenmittelpunkt des Gesamtkörpers ergeben null

die Summe der Dalembert Trägheitskräfte (Zentrifugalkräfte) aufgrund Rotation ist

da die summe aller Massepunkte mal r um den gesamten Massenmittelpunkt null ergibt löschen sich nur dort die Zentrifugalkräfte aus-

Im Prinzip erfordert ja eine Rotation um die Drehachse das umlenken der Rotationsgeschwindigkeiten der Massepunkte, das ich hier mit Dalembert Trägheitskräften ausdrücke.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Weil kleine Unwuchten das bedeutet das der Massenmittelpunkt des Rades nicht genau im Rotationszentrum der Anlage liegt durch die Drehgeschwindigkeiten zu größeren messbaren Kräften führt, würde ich sagen

Du könntest das auch statisch machen hängst das Rad auf eine Nabe und schaust ob es in eine Richtung von selbst durch die Schwerkraft dreht dann kannsd du aber ordentlich schmieren, weil du hast ja Reibung in der Nabe die kleine Unwuchten kompensiert.

Bei der Rotation steckt ein omega² drinnen und die Reibung fallt weg da du ja das Rad aktiv drehst und die Zentrifugalkräfte misst.

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Mir fällt gerade ein, dass beim Auswuchten innen (zum Fahrzeug) und außen Gewichte angebracht werden.

Wie wäre es. wenn ich zwei unregelmäßige Holzscheiben mit einem gewissen Abstand fest auf einer Drehachse so befestige, dass der Schwerpunkt der Gesamtmasse auf der Achse liegt.

Aber die Schwerpunkte der beiden Scheiben liegen nicht auf dieser Achse, sondern auf entgegengesetzten Seiten. Dann würde die eine Scheibe eiern und die andere auch.

Das müsste doch bei Rotation zur Vibration führen, bei Eigenresonanz zum Bruch der Achse?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Meinst du so ähnlich wie bei einer pedalkurbel

https://ddrdiamant.files.wordpress.com/2015/04/kettenschutz.jpg

ich habe nur behauptet das die drehachse durch den Massenmittelpunkt geht nicht das sie stabil im Raum liegen muß.

Wenn du dir die Kurbel anschaust dann liegt der Massenmittelpunkt genau mittig innerhalb der Kurbel die durch das Zahnrad geht.

Aber eine Drehachse horizontal ins Bild hinein durch das Zahnrad würde instabil sein. weil es noch Zentrifugalmomente gibt.

links vorne wirkt ne Kraft nach aussen rechts hinten die gleiche auch nach aussen (es handelt sich um Dalembertträgheitskräfte die auftreten würden wenn man sich die rotationsachse ins Bild hinein denkt) dadurch heben sich zwar die Kräfte auf aber nicht deren drehmomente.