eine neue Erhaltungsgröße in der Physik
Grundlagen: Trägheit rotierender Bewegungen
Will man ein rotierendes Rad zum Stillstand bringen, so spürt man einen
Widerstand. Offenbar gibt es auch für die Rotationsbewegung ein ähnliches
Trägheitsprinzip wie bei der einfachen Translation.
Der Drehimpuls stellt in Analogie zum Impuls der Translation eine Größe dar,
die diese Trägheit beschreiben kann.
Der Drehimpuls ist - wie der Versuch zeigen wird - eine Erhaltungsgröße.
| Versuch 1) Eine Rotation bewirken Ein Schüler setzt sich auf einen Drehstuhl und hält dabei zwei möglichst schwere Massen eng an seinen Körper. Ein anderer Schüler versetzt ihn nun durch das Drehen der Fußplatte in Rotation. Der Versuch wird wiederholt wobei der erste Schüler nun die Massen möglichst weit weg vom Körper hält. Beschreiben und erläutern Sie ihre Beobachtungen. |
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| Versuch 2) Drehimpulserhaltung 1 Ein Schüler setzt sich auf einen Drehstuhl und hält dabei ein Speichenrad senkrecht stehend in der Hand. Ein anderer Schüler versetzt das Speichenrad nun in Rotation. Der erste Schüler dreht nun das Speichenrad in eine waagerechte Position. Anschließend dreht er es wieder in eine senkrechte Position und dann weiter in die andere waagerechte Lage. Beschreiben und erläutern Sie ihre Beobachtungen. |
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| Versuch 3) Drehimpulserhaltung 2 Ein Schüler setzt sich auf einen Drehstuhl und hält dabei zwei möglichst schwere Massen eng an seinen Körper. Ein anderer Schüler versetzt ihn nun durch das Drehen der Fußplatte in Rotation. Der Schüler Breitet nun die Arme aus und zieht sie anschließend wieder an den Körper. Beschreiben und erläutern Sie ihre Beobachtungen. |
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