14 - Dynamik starrer Körper [ID:1215]
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Okay, also, bis hierhin waren wir schon gekommen.

Fünftens war das, Kapitel 5, Kinematik des starren Körpers.

Ich kürze das vielleicht jetzt immer so ein bisschen ab, starre Körper,

brauchen wir nicht so viel schreiben. Und wir hatten uns eben schon Gedanken darüber gemacht,

was ein starren Körper ausmacht. Und im Wesentlichen, sage ich mal, ist es hierauf

hinausgelaufen, dass wir gesagt haben, okay, der Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten

auf dem starren Körper ändert sich eben nicht. Das ist eben diese Starrheit. Und das bedeutet eben,

dass diese Verbindungsvektoren zwischen zwei Punkten sich tatsächlich nur in Folge von

Rotationen ändern können. Das heißt also hier die Änderung von so einem Vektor hier auf dem

starren Körper, die kann nur erfolgen durch Rotation. Und das haben wir beschrieben durch

dieses Kreuzprodukt mit dieser Winkelgeschwindigkeit, die wir auch schon mal an anderer Stelle eingeführt

hatten und auf die ich vielleicht heute noch mal zurückkommen möchte. Also das ist hier ein ganz

wichtiger Zusammenhang. Okay, und dann brauchen wir hier noch ein DT. Aber abgesehen davon,

die, oder wir können das hier auch schreiben, die zeitliche Ableitung von diesem R ist Omega mal R.

So hängt das bei starren Körpern zusammen. Das ist sozusagen die Starrheit. Okay, gut,

nur noch mal zur Erinnerung. Jetzt wollen wir uns zunächst noch mal mit so ein paar

grundlegenden Sachen hier auseinandersetzen. Das wäre also 5, das war 5,1 hier, überhaupt

was zum starren Körper. Und dann haben wir hier 5,2. Da geht es jetzt darum, die räumliche

Bewegung an starren Körpers zu beschreiben. Wir werden das hinterher noch ein bisschen wieder

abspecken auf die Ebene Bewegung. Das ist dann viel einfacher, aber lassen wir uns erst mal

mit dem allgemeinen Fall anfangen. Also die räumliche Bewegung

eines starren Körpers. Und hier also wie gesagt zunächst ein paar Definitionen zu Ort

Geschwindigkeit und Beschleunigung. Gut. Also nehmen wir mal das hier an hier als unseren

starren Körper. Und lassen uns irgendwo ein raumfestes Koordinatensystem eben mal ansetzen.

Was war es ich? E1, E2, E3. Und lassen wir uns den Ortsvektor zu irgendeinem Punkt hier

in unserem starren Körper bezeichnen mit R. Also mal entgegennehmen wir diesen Punkt hier.

Dann vermessen wir den bezüglich unseres raumfesten Koordinatensystems mit dem Ortsvektor

klein r. Und das können wir jetzt eigentlich schon erahnen, weil wir das bei den Massenpunktsystemen

schon gelernt haben, dass der Schwerpunkt von so einem Massenpunktsystem war irgendwie was

besonderes. Also die Drehimpulsbilanz nahm da eine besondere einfache Form an. Das wird

hier hinterbei im starren Körper, den wir sozusagen als so ein Grenzfall von so einem

Massenpunktsystem auffassen können, nicht anders sein. Das heißt hier auch bei unserem

starren Körper ist es wahrscheinlich nicht schlecht, wenn wir da den Schwerpunkt irgendwie

nochmal besonders uns rausgreifen. Vielleicht liegt der hier und auch dessen Ortsvektor

hier angeben. Und das möchte ich dann mit Groß r bezeichnen. Das ist also der Ortsvektor

zu dem Schwerpunkt. Und dann wiederum genau wie bei den Massenpunktsystemen, diesen Differenzvektor

hier zwischen dem Schwerpunkt und irgendeinem anderen Punkt in dem Körper, der uns interessiert,

das will ich mit dem r-Überstrich hier mal bezeichnen. Also dies sei der Massenmittelpunkt

oder Schwerpunkt dann einfach. Und dies hier ist irgendein x-beliebiger Punkt auf unserem

starren Körper. Die Starhitsbedingungen sagt natürlich zum Beispiel auch, dass dieser

Vektor hier sich seine Länge nicht ändern kann, sondern höchstens seine Orientierung.

Genau das, was wir hier vorher diskutiert haben. Also eine Sache habe ich noch vergessen.

Wir wollen jetzt noch ein zweites Koordinatensystem einführen, nämlich eins, was sich mit dem

starren Körper mitbewegt. Sie können sich vorstellen, ein Koordinatensystem, was vielleicht

eingeritzt ist in den starren Körper und sich dann mitbewegt und insofern auch seine Orientierung

ändert mit der Bewegung des starren Körpers. Das trage ich jetzt hier einfach nochmal so

ein. Also vielleicht haben wir hier ein Koordinatensystem, was momentan gerade so orientiert ist. Und

die Basisvektoren von diesem Koordinatensystem, die will ich dann halt entsprechend mit diesem

Überstrich auch wieder bezeichnen. Also das wäre beispielsweise E1-E2-E3-Überstrich.

Und das bewegt sich mit dem starren Körper mit. So, okay, das heißt wir haben also einmal

Teil einer Videoserie :

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

01:26:10 Min

Aufnahmedatum

2010-12-03

Hochgeladen am

2011-04-11 13:53:29

Sprache

de-DE

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