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Thema: Kugel aus rotierender Plattform verschiessen

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Kugel aus rotierender Plattform verschiessen

    Folgende triviale Frage, die uns Kopfschmerzen bereitet:
    Am Beispiel Hammerwerfer...

    Man läßt eine Kugel an einer Schnur um eine Achse mit konstantem Omega (Vekotor zeigt nach oben; also mathematisch positiv)rotieren. Vorne ist Winkelstellung Phi_0 = 0°. Bei Phi_0 schneidet man die Schnur durch.
    Während der Rotation hält sich die Zentrfugal- und Zentripedalkraft die Waage; ist die Schur nun weg, gibt es also nun keine Radialbeschleunigung mehr. Toll, soweit alles klar...aber
    Wohin fliegt das Teil?? Wo geht der Anteil der Tangentialgeschwindigkeit (v = Omega kreuz r; zeigt hier also nach links) hin??

    Viel Spaß beim Rätseln... und bitte...klärt mich auf!!!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Das Ding fliegt tangential weg, wo ist da das Problem !?
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Zum Zeitpunkt des Abtrennens ist die Bewegungsrichtung bekannt.
    Die Kugel bewegt sich anschließend geradlinig weiter.
    (Die Erdbeschleunigung sorgt für den Rest.)
    Manfred

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Das hängt zum einen von der Geschwindigkeit der Kugel ab solange sie noch an der "Leine" ist und eine kreisförmige Bewegung um ihr Zenrum ausübt. zum andern von der Masse der Kugel welche durch die Zentripedalkraft ein neues Gewicht erhält. Es ist nun nicht mehr bei 1g Erdbeschleunigung zu sehen.

    Wenn man nun die "Leine" durchschneidet, also die Kugel nicht mehr festhält hat man den letzten Richtungsvektor der Kugel als Startvektor. Der Zielvektor ist die vom Zentrum zur Kugel laufende Achse.

    Beim trennen der Kugel aus der Rotationsachse fliegt daher die Kugel nicht direkt im Zielvektor davon. Zuerst fliegt sie im letzten Richtungsvektor und gleicht sich dem Zielvektor in einer Funktion an. Die beiden Vektoren sind genau 90° versetzt. Die Funktion hierfür ist daher der schiefe Wurf einer Kugel auf einer horizontalen Flugbahn. Die Abflugggeschwindiggeit ist die Kreisgeschwindigkeit der Kugel und die beim schiefen Wurf existierende konstante Erdbeschleunigung ist nicht mehr gegeben. Diese nimmt mit der Zeit immer mehr ab. Daher ist die Flugbahn nicht mehr krumm sondern wird immer geradlieniger werden.

    Die Flugbahn ist aber ohne Erdbeschleunigung gesehen und die Kugel wird auch gegen den Erdmittelpunkt gezogen werden. Damit hast du einen nochmals um 90° verdrehten schiefen Wurf. Die Kombination beider Bewegungen ist deine resultierende Flugbahn.

    Naja. Den Luftwiderstand haben wir noch vernachlässigt, aber ich hoffe auf einen cw-Wert von 0, dann kommt es einem luftleeren Raum gleich.

    Grüsse Wolfgang

  5. #5
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    Ich hab mal ein bild gemalt wie ichs mir denke


    Wird das Seil abgeschnitten ist die Zentripedalkradt weg (grün) und das Objekt fliegt tangential nach ausssen (rot)

    So hab ichs in der 11. gelernt


    @blue nature: Häh?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken kreisbahn.gif  

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo Albanac!

    Man muss den Leuten was bieten fürs Geld

    Grüsse Wolfgang

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Man muss den Leuten was bieten fürs Geld
    Die Erklärung war nicht falsch, die Frage war nur zu einfach.

    Ich habe da auch noch eine Frage, die mich schon länger beschäftigt, vielleicht kann die auch jemand so einfach beantworten.
    Ich sollte aber einen extra Thread aufnachen.
    Manfred

  8. #8
    Benutzer Stammmitglied
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    Servus BlueNature ;

    also die Geschichte mit Deinen Vektoren verstehe ich nicht.

    Das teil fliegt doch jetzt (nur!!!) tangential weg und weiter (abgesehen von den bösen Magnuskräften).!?!?!!?...
    Denke ich ja auch, aber man verunsicherte mich doch hier allzu sehr.

    Nochmals:
    Wenn man jetzt nur die Bewegung in der Ebene betrachtet. Dann ist doch diese nette Zeichung (siehe oben) richtig!
    (Oh störet meine Kreise nicht!! )

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