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Strahl
Anmeldungsdatum: 08.03.2018
Beiträge: 32
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 Strahl Verfasst am: 04. Mai 2018 19:43 Titel: Drehpunkt verschieben |
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Im Anhang ist nochmal die Skizze von letzter Aufgabe, damit ich mein Problem besser schildern kann. Also die Kiste soll um A gedreht werden (Sie ist schon leicht angehoben deshalb ist bei B keine Normalkraft). Was ich mich jetzt frage ist, dass ich gelernt habe das ein Körper eigentlich immer um sein Schwerpunkt dreht. Würde man sich jetzt vorstellen die Kiste wäre nicht auf dem Boden, sondern im All, dann würden doch die exakt gleichen Kräfte auch eine Drehung um den Schwerpunkt und nicht um A ausführen.
Mir ist schon klar, dass sich die Kiste auf der Erde nicht um den Schwerpunkt drehen kann, weil da die Erde im Weg ist, aber damit der Körper das merkt muss ja eine Kraft auf ihn ausgeübt werden. Ich hab mal probiert so eine Krfat einzuzeichnen, hat allerings nicht so gut funktioniert. Ich hab schon das Gefühl das es unmöglich ist, dass sich der Körper im All um A dreht.
Könnte mir jemand genauer erklären, wie diese Verschiebung zustande kommt?
Vielen Dank für alle Antworten!
| Beschreibung: |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5867
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| Myon Verfasst am: 04. Mai 2018 22:40 Titel: |
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Die Kräfte sind richtig eingezeichnet.
Befindet sich der Körper im All, und es wirkt neben der Kraft F keine weitere Kraft, so wird
-der Schwerpunkt so beschleunigt werden, als würde die Kraft F an ihm angreifen (der Schwerpunkt verhält sich immer so, also würden alle äusseren Kräfte an ihm angreifen - vgl. Schwerpunktsatz)
-der Körper beginnt sich um den Schwerpunkt zu drehen, da bezogen auf ihn ein Drehmoment durch die Kraft wirkt.
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Strahl
Anmeldungsdatum: 08.03.2018
Beiträge: 32
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| Strahl Verfasst am: 04. Mai 2018 23:04 Titel: |
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Du hast mich etwas falsch verstanden, ich hab mitlerweile irgendwie das Gefühl, dass ich meine Probleme nicht so gut formulieren kann..
Also ich hatte das so gemeint:
-Am Boden wirken ja eingezeichnete Kräfte --> Drehung um A
-Im All sollen nun alle Kräfte genau wie am Boden wirken --> Ich nehme an, dass die wirkenden Kräfte nun eine Drehung um den Schwerpunkt verursachen, kann das sein? Oder würde es sich im All nun auch um A drehen?
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5867
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| Myon Verfasst am: 04. Mai 2018 23:34 Titel: |
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Wenn im All genau die gleichen Kräfte wirken (inkl. einer Kraft, die gleich wie die Schwerkraft wirkt), dann wird sich der Körper auch gleich bewegen. Also sich ebenfalls um den Punkt A drehen. Wieso sollte es anders sein?
Du schreibst im ersten Beitrag, dass sich ein Körper immer um den Schwerpunkt drehen würde. Das stimmt nur, wenn die Summe aller angreifenden Kräfte gleich 0 ist. Dann bewirkt ein allfälliges Drehmoment (das ja auch in diesem Fall existieren kann) eine Drehung um den Schwerpunkt.
Die Bewegung eines Körpers kann aber immer beschrieben werden als Überlagerung einer Translation des Schwerpunkts plus einer Rotation um den Schwerpunkt (auch im Fall des Kastens, der sich um den Punkt A dreht).
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Strahl
Anmeldungsdatum: 08.03.2018
Beiträge: 32
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| Strahl Verfasst am: 05. Mai 2018 01:18 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Wieso sollte es anders sein? |
Ich dachte im All würde das Kräftepaar Fr und F ein Drehmoment nach links um den Schwerpunkt bilden. Fn und Fg eins nach rechts um den Schwerpunkt. Aufjedenfall nichts was eine Drehung um A bewirken würde.
| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Du schreibst im ersten Beitrag, dass sich ein Körper immer um den Schwerpunkt drehen würde. Das stimmt nur, wenn die Summe aller angreifenden Kräfte gleich 0 ist. |
Es gilt:
Fg = -Fn , F = -Fr
Fg + Fn + F + Fr = 0
Würde doch am Boden gelten, allerdings ist dort keine Drehung um den Schwerpunkt. Oder ist das jetzt diese Überlagerung aus Rotation und Translation ?
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 05. Mai 2018 08:53 Titel: |
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| Zitat: | | Ich dachte im All würde das Kräftepaar Fr und F ein Drehmoment nach links um den Schwerpunkt bilden. Fn und Fg eins nach rechts um den Schwerpunkt. Aufjedenfall nichts was eine Drehung um A bewirken würde. |
Was man damit ausrechnet indem man die Kräfte mit Summe aller Kräfte=null ansetzt , ist die Kippgrenze bei der es gerade noch im Gleichgewicht sein kann, alles Gewicht lastet schon auf A.
ISt nn das Drehmoment von F und Fr größer
dann würde sich der Kröper auch auf der Erde um den Schwerpunkt drehen, würde er das tun würde um den Punkt A ein Mehr-Druck am Boden enstehen was die Kraft A veranlasst größer zu werden und den Schwerpunkt des Körpers nach oben wegzudrücken, betrachtet man den Körper als starr, tritt diese Veränderung instantan ein. und man muß schon von Beginn der Drehung mit anderen Kräften rechnen
dadurch würde auch der Auflagepunkt der Kiste nach rechts von A wegwandern, was bedeutet das die Reibkraft weniger druck von F spüren würde und daher geringer dagegen drückt, das die Kraft F nach links nachbeschleunigen kann.
F>FR !
sprich F-FR erlaubt nun eine Beschleunigung nach links
FA>FG
FA-FG erlaubt nun eine Beschleunigung nach oben.
sollte es zur Dynamik kommen dann sind diese Kräfte A und FR vom Betrag her nicht mehr gleichgroß ihren PEndants F und FG wie in diesem Fall. Sie verändern sich FA wird zu Beginn größer FR wird kleiner. Du mußt nur überlegen was der Schwerpunkt macht.
Wenn er sich um Adrehen soll dann muß sich die ganze Kiste um den SChwerpunkt drehen gleichzeitig muß der Schwerpunkt nach oben beschleunigen und nach links, das erfordert res Kräfte. zusätzlich muß dann noch die Schwerpunktsgeschwindigkeit umgelenkt werden.
Und alles hängt nochmals von der Lage ab. Die Berechnugn der Kräfte ist dann nicht mehr so einfach, während sich das ganze verdreht.
unabhängig führen dieselben Kräfte im All so wie auf der Erde immer zur selben Bewegung.
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WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5867
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| Myon Verfasst am: 05. Mai 2018 09:20 Titel: |
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| Strahl hat Folgendes geschrieben: | Es gilt:
Fg = -Fn , F = -Fr |
Vielleicht nochmals etwas kürzer: Wenn der Kasten in Ruhe ist, gelten natürlich die obigen Gleichungen. Ist jedoch F genügend gross, dass eine Drehbeschleunigung um den Punkt A in Gang kommt, so kann kein Kräftegleichgewicht mehr herrschen. Denn der Schwerpunkt wird ja nach links oben beschleunigt. Während dieser Beschleunigung muss gelten
|Fn| > |Fg| (d.h., Fn nimmt betragsmässig gegenüber dem Ruhezustand zu)
und |F| > |Fr|
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 05. Mai 2018 10:15 Titel: |
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| veryape hat Folgendes geschrieben: | | ISt nn das Drehmoment von F und Fr größer |
nach nochmaligen Durchlesen muß ich da noch was dazuschreiben.
Ich gehe davon aus wir hätten ein größeres reines Drehmoment von F und FR in dyamischen Falle , als wie bei der Kippgrenze im dem das ganze noch statisch ist.
Dann stimmt das zwar was ich geschrieben habe. das FR kleiner werden muß als dieses angenommene FR und somit F.
Aber.
FR muß aufjeden Fall größer werden als das FR im statischen Falle.
im statischen Falle die Größen beziechne ich mit ' gilt
F'=FR'
im dynamischen Falle größen ohne Strich gilt
F>FR
aber es gilt auch
FR>FR'
das heißt die Reibkraft muß schon größer werden (vergleich statisch -> dynamisch) wenn es kippen soll aber F muß noch größerer werden.
Jetzt müsste doch rein logisch wenn man sich an der Kippgrenze befindet und das ganze wäre auch auf der Haftreibungsgrenze während der statik, das ganze in Gleitreibung verfallen wenn ich die Kraft F vergrößere und könnte gar nicht kippen, sondern würde sich bewegen.
Also man braucht eine Haftreibungsreserve damit man kippen kann. sonst kippt gar nichts das Teil würde sich dann einfach bewegen.
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Strahl
Anmeldungsdatum: 08.03.2018
Beiträge: 32
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| Strahl Verfasst am: 05. Mai 2018 15:47 Titel: |
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Danke für eure Hilfe! Ich denke ich habs verstanden.
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