Kreisel und Präzession

Präsentation zum Thema: "Kreisel und Präzession"—  Präsentation transkript:

1 Kreisel und Präzession
Kreisel sind rotierende, rotationssymmetrische Körper

2 Einteilung der Kreisel
Kräftefreie Kreisel Kreisel unter Wirkung eines Drehmoments führen eine Präzessions-Bewegung aus

3 Versuche zum Kreisel Luftkissenkreisel mit Lagerung im Schwerpunkt
Bewegung unterschiedlicher Spielzeug-Kreisel

4 Der kräftefreie Kreisel
Raumfester Drehimpuls Winkel-geschwindig-keit Figurenachse

5 Eigenschaften des idealen, kräftefreien Kreisels
Lagerung im Schwerpunkt Figurenachse ist Achse des größten Trägheitsmoments Drehachse ist gleich der Figurenachse

6 Kreisel mit Drehmoment, erzeugt z. B. durch das Schwerefeld
Drehimpuls bei freier Rotation Drehimpuls Schwerkraft Schwer-kraft

7 Kreisel mit Drehmoment senkrecht zur Achse
Drehimpulse sind Vektoren und lassen sich als solche addieren Das Drehmoment ist die Ableitung des Drehimpulses nach der Zeit Das Produkt aus Zeitintervall und Drehmoment ergibt die Änderung des Drehimpulses

8 Kreisel mit Drehmoment: Präzession
Resultierender Drehimpuls Drehimpuls Schwerkraft Beitrag des Drehmoments zum Drehimpuls: Drehimpuls bei freier Rotation

9 Versuche zur Präzession
Luftkissenkreisel mit Schwerpunkt oberhalb der Lagerung Einseitig aufgehängte Schwungscheibe im Schwerefeld Einseitige Lagerung des rotierenden Vorderrads eines Fahrrads

10 Drehimpuls-Erhaltung am Foucaultschen Pendel, Inertialsystem
Die Erde dreht sich „unter dem schwingenden Pendel hinweg“ Man erkennt: Das Labor auf der Erde ist ein rotierendes Bezugsystem Es ist kein „Inertialsystem“ in einem Inertialsystem wirken auf einen in diesem System ruhenden Körper keine Trägheitskräfte