Translationsbewegung und Rotation nach elastischen Stoß

Willikaski · Gast

Meine Frage:
Hallo angenommen wir haben zwei ca gleich große runde Körper. Ein Körper ruht und der andere Körper trifft diesen ruhenden Körper mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Energie dezentral.
Weiterhin sei angenommen, dass sich die Körper im Vakuum befinden und keine anderen Kräfte auf diese Körper einwirken.

Eigentlich habe ich drei Fragen zu dem Szenario:

1 wird sich der getroffene Körper nach dem Zusammenstoß um seinen Massenschwerpunkt drehen?

2 wie sieht es hier mit dem Impuls aus, wird dieser auf die Translation und Rotation des getroffenen Körpers aufgeteilt?

3 Wie sieht es hier mit der Energiebetrachtung aus?

Meine Ideen:
Ideen zu den Fragen:

1 ich nehme an, dass der Körper nur dann um den Massenschwerpunkt rotieren würde, wenn er genau tangential vom anderen Körper im rechten Winkel gestreift wird.

2 wenn beide Körper die gleiche Masse haben würde ich davon ausgehe , dass der gesamte Impuls abhängig vom Winkel des Einschlages auf Translation und Rotation aufgeteilt wird.

3 Ebenso vermute ich, dass bei der Energiebeteachtung die Energie abhängig vom Eintreffwinkel auf den getroffenen Körper teils geradlinig, teils in Rotationsenergie umgesetzt wird.

iselilja · Anmeldungsdatum: 07.11.2019 Beiträge: 149

zu 1) Das ist abhängig sowohl vom Einfallswinkel des sich bewegenden Körpers als auch von der Haftungsreibung beider Oberflächen. Wenn du mit dezentral bereits meinst, dass der Einfallswinkel >0° ist, wäre die Antwort bei hinreichender Haftung ja.

zu 2) Sofern die Eigenrotation einsetzt (was nicht notwendig der Fall ist), wird auch der Impuls insofern aufgeteilt. (vgl. Energieerhaltungssatz)

zu 3) Notwendigerweise, da der Energiehaushalt hier vom Impuls abhängig ist.

Kannst Du damit soweit etwas anfangen?

ps: 3. war eine dumme Antwort, sorry. Die Energieverteilung richtet sich nach der Impulsverteilung.

Willikaski · Gast

Ja, das hat mir auf jeden Fall geholfen!
Wie sieht es denn bei der Rotation aus, wenn die Rotationsachse nicht durch den Schwerpunkt verläuft? Dann ist ja eine Unwucht im Körper, oder? Sorry bin ein Laie und versuche mir das möglichst anschaulich klar zu machen.
Würde eine solche Rotation von alleine gedämpft, bis die Rotationsachse mit dem Schwerpunkt wieder übereinstimmt?

iselilja · Anmeldungsdatum: 07.11.2019 Beiträge: 149

Willikaski · Gast

Hi, ich meine es so, dass eine Rotation ja teilweise so verläuft, dass die Rotationsachse auch durch den Massenschwerpunkt geht, aber ich habe gelesen, dass dies nicht der Fall sein muss und die Rotationsachse neben dem Schwerpunkt eines Körpers liegen kann..Trägheitstensor... jetzt frage ich mich ob so eine Rotation von alleine wieder in eine gleichmäßige Rotation zurückkehrt?

Als Vorstellung reicht hier ein rotierende Körper im Vakuum.

Sorry wenn ich von höcksken auf stöcksken gekommen bin

iselilja · Anmeldungsdatum: 07.11.2019 Beiträge: 149

Oje.. ich fürchte, da musst Du auf kompetentere Antwort warten, das weiß ich nicht, weil ich den Hintergrund nicht kenne, was Du da gelesen hast.

Willikaski · Gast

Als Beispiel: dies findet man bei Wiki zum Artikel : Nutation

Ein abgeplatteter Kreisel, der gestoßen wurde, flattert anschließend mit einer Frequenz, die oberhalb seiner Rotationsfrequenz liegt. Durch die hohe Frequenz findet meist eine schnelle Dämpfung der Nutation statt, und die Figurenachse richtet sich bald nach dem Drehimpuls aus.

Hierbei wurde zuvor beschrieben, dass der Drehimpuls von der Hauptrotationsachse abweicht nach einem Stoß.