Kreisel Bezeichnungenkley/lehre/ik1/...Kreisel Kraftefreier Kreisel¨ Kardanische Aufhangung¨...

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Kreisel Bezeichnungen

Sich drehender rotationssymmetrischer Korper: Kreisel

Lagerung im Schwerpunkt: Kraftefreier symmetrischer Kreiselsonst: Schwerer Kreisel

Figurenachse : Symmetrieachse des Kreisels ~f

Rotationsachse : Drehachse , um die sich der Kreisel dreht ~ω

Drehimpuls : Achse in der Richtung des Drehimpulses ~L

(Note: ~f, ~ω, ~L mussen nicht in gleiche Richtung zeigen)

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 1

Kreisel Kraftefreier Kreisel

Kardanische Aufhangung

Metallring mit zwei weiteren, de-ren Achsen jeweils um 90◦ versetztsind.

Luftkissenlagerung

Kugel mit herauslaufender Achse aufAuflage gelagert.Luft durch Auflage: Kreisel schwebtauf Luftkissen.An Achse: Sektorenscheibe.

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 2

Kreisel Schwerer Kreisel

Kinderkreisel

Einige bunte Kinderkreisel.

Prinzip

Kreisel außerhalb des Schwer-punkts gelagert.Schwerkraft ubt Drehmoment aus.

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 3

Kreisel Prazession beim Fahrradkreisel

Ein rotierendes Rad wird einseitig an der Achse aufgehangt.Das Rad kippt aber nicht einfach zur Seite.Die resultierende Drehbewegung heißt Prazession.(Universitat Wurzburg)

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/physikonline/video1/m6 starrerk/m6starrerkoerper.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 4

Kreisel Prazession symmetrischer Kreisel

Der Versuch zeigt die Wirkung außerer Krafte auf einen rotie-renden Kreisel.Gyroskop, dessen Achse mit einem Zusatzgewicht belastetwird.(Universitat Wurzburg)

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/physikonline/video1/m6 starrerk/m6starrerkoerper.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 5

Kreisel Prazession und Nutation

Luftkissenkreisel rotiert um seine Figurenachse.Durch den angeschraubten Stab wirkt ein konstantes Drehmo-ment.Die resultierende Drehbewegung heißt Prazession.Dann stort aber ein Schlag die reine Prazessionsbewegung.(Universitat Wurzburg)

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/physikonline/video1/m6 starrerk/m6starrerkoerper.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 6

Kreisel Zur Nutation

- ~f, ~ω, ~L liegen immer in einer Ebene (~ω = ~ωF + ~ωN , mit ~ωN ‖ ~L)- Korperkegel (Polkegel) rollt auf Raumkegel (Spurkegel) ab

(aus Praktikumsanleitung, Univ. Heidelberg, Dr. J. Wagner)http://www.physikpraktika.uni-hd.de/Kreisel.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 7

Kreisel Prazession der Erde

Abplattung & Neigung der Erde =⇒ Drehmoment durch Sonne und Mond(2π/ωp = Platonisches Jahr ). Durch Mondbewegung kleine Nutation(Wladyslaw W. Szymanski, Univ. Wien)http://homepage.univie.ac.at/Wladyslaw.Szymanski/teaching.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 8

Kreisel Kreiselkompass

Drehung der Erde versucht Drehimpulsvektor ~L zu drehen =⇒ Drehmo-ment ~M =⇒ Ausrichtung prallel zur Erdachse(Wladyslaw W. Szymanski, Univ. Wien)http://homepage.univie.ac.at/Wladyslaw.Szymanski/teaching.html

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 9

Kreisel Stehaufkreisel I

Wolfgang Pauli (links) und Niels Bohr(1952, Eroffnung des Instituts fur Theoretische Physik in Lund, Schweden)

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 10

Kreisel Stehaufkreisel II

Integrierter Kurs I (WS 06/07) 11