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Thema: Drehgeschwindigkeit

  1. #1
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    Standard Drehgeschwindigkeit

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    Hallo Zusammen!
    Ich habe mal eine Frage die irgendwie nirgendwo reinpasst!
    Bitte nicht steinigen, da ich selber glaube das die Frage ziemlich blöd ist.
    Es betrifft: Das Rad!

    Ja ganz genau, das Rad!

    Wenn ich ein frei drehendes Rad beobachte kann ich die Geschwindigkeit messen, indem ich einen Punkt an eine Stelle mache und zähle wie oft der Punkt in einer Zeiteinheit (Minute oder Stunde) an einer bestimmten Stelle (oben z.B.) vorbeikommt und von mir aus den Radumfang mit einem Massband messe.

    Jetzt mache ich den Punkt weiter innen im Rad und stelle fest der Punkt selbst wird langsamer. Logisch er muss ja weniger Strecke in der gleichen Zeit zurücklegen.
    Aber welche Geschwindigkeit herrscht es genau in der Mitte des Rades?

    Es kann nicht null sein da man sehen kann das das ganze Objekt einen Drehimpuls hat. Mit welcher Geschwindigkeit dreht sich das einzelne Atom welches sich genau in der Mitte des Rades befindet?

    Bitte nicht lachen aber mir fehlt die Vorstellungskraft.
    Was ist das für eine Welt in der Pinguine nicht aus Toiletten trinken können?

  2. #2
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    Hallo Bomann,

    ich kann aus Deiner Beschreibung nicht klar unterscheiden ob Du Winkelgeschwindigkeit oder Umfangsgeschwindigkeit meinst.

    Die Winkelgeschwindigkeit ist immer gleich, egal wo auf dem Rad Dein Punkt ist und wenn es meinetwegen das hypothetische zentrale Atom ist. Immer Umdrehungen/Zeit.

    Wenn Du Umfangs- oder Bahngeschwindigkeit meinst, die wird 0, wenn der Radius 0 ist.
    schau hier rein: http://de.wikipedia.org/wiki/Umfangsgeschwindigkeit

    Herzliche Grüße

    MAC

  3. #3
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    Ich meinte wohl die Umfangsgeschwindigkeit.
    Mathematisch habe ich es verstanden, aber real kann es nicht sein.
    Denn das Rad ist mit seiner kompletten Masse in einer Bewegung.
    Wenn sich eine zusammenhängende Masse komplett dreht kann es doch nicht sein das es einen Ort des Stillstands gibt. Müsste dieser Punkt nicht so klein sein das er die Fläche 0 hat und gar nicht existiert?
    Weist du was ich meine?! Ich weis sonst nicht wie ich es anders erklären könnte.
    Was ist das für eine Welt in der Pinguine nicht aus Toiletten trinken können?

  4. #4
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    boman
    Die mathematische Singularität muss nicht unbedingt einer physikalischen entsprechen.
    Erstens ist es eher unwahrscheinlich, dass sich exakt in der Mitte ein Atom befindet, das erst noch im Drehpunkt seines Moleküls sitzt. Und wenn das mal zuträfe, hätte es durch seine quantenmechanische Beschreibung im abstrakten Zustandsraum immer noch eine Ausdehnung. Diesen Zustandsraum kannst Du nun aber nicht mehr an den makroskopischen Drehimpuls koppeln. Auch wenn das Rad still steht, gibt's hier immer noch Drehimpuls. Der kann beim drehenden Rad gar in Gegenrichtung zeigen oder irgendwie quer dazu.
    Gruss Orbit

  5. #5
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    Der Raum zwischen den Atomen müsste sich doch eigentlich mitdrehen. Nehmen wir mal an ich befinde mich in diesem Raum und befinde mich aussen am Rad wo ich zuerst meinen Punkt gemacht habe und hangel mich zwischen den Molekülen durch den leeren Raum bis zum Mittelpunkt des Rades, dann dürfte der theoretische 0 Punkt doch gar nicht existieren da er keinen Raum einnimmt. Was befindet sich dann da?

    Die Drehimpulse der kleinsten Teilchen laut quantenmechanischer Beschreibung drehen sich doch unabhängig davon mit.
    Was ist das für eine Welt in der Pinguine nicht aus Toiletten trinken können?

  6. #6
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    Hallo boman,

    Zitat Zitat von boman Beitrag anzeigen
    ..., dann dürfte der theoretische 0 Punkt doch gar nicht existieren da er keinen Raum einnimmt. Was befindet sich dann da?
    vielleicht liegt hier der Hund begraben?

    Du schreibst dem 'theoretischen' 0-Punkt eine Sonderrolle zu, die er nur hat, wenn Du die Sache theoretisch, mathematisch eben, betrachtest. Ein Punkt ist ein Punkt. Logisch daß er keine Fläche und keinen Raum hat, denn seine Fläche ist 0.

    Im 'richtigen Leben' sieht das so aus: Je näher Du dem Drehpunkt in der Molekülstruktur des Rades kommst, um so schwächer werden die Kräfte, die durch die Rotation unmittelbar auf Dich wirken, so lange Du an ihr teilnimmst. Wenn Du selbst keine Ausdehnung hättest, also ein Punkt wärst, dann könntest Du im Mittelpunkt der Rotation, also Radius 0, völlig Kräftefrei sein.

    Jetzt wieder im mathematischen Sinn: Ein sich um sich selbst drehender Punkt, läßt sich durch nichts von einem, sich nicht um sich selbst drehenden Punkt unterscheiden, also gibt es zwischen beiden auch keinen Unterschied. Jeder Unterschied verschwindet vollständig durch die Multiplikation mit 0.

    Herzliche Grüße

    MAC
    Geändert von mac (31.07.2008 um 15:24 Uhr) Grund: 'und keinen Raum' ergänzt

  7. #7
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    Ich lese so gern Bücher, die sich mit Theorien befassen. Keine Bücher sind dafür besser als die von Stephen Hawking. Ich hab z.B "Das Universum in einer Nussschale" oder auch "Die kürzeste Geschichte der Zeit", wobei im letzteren etwas über ein Rad geschrieben wird (Stephen Hawking und Leonard Mlodinow), genauer, was die Lichtgeschwindigkeit betrifft, denn wenn man ein Rad so schnell dreht, dass man innen oder in der Mitte den Wert 300.000 km/s misst, also c, müsste man außen Überlichtgeschwindigkeit messen, was unseren Kenntnissen nach nicht möglich ist.
    Aber die Richtung ist bestimmt nicht die, nach der du gefragt hast #
    mfg

  8. #8
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    Nein, infiniti
    die Richtung ist eine Andere. Aber deine Fragestellung ist eine Weiterführung dessen (was man daraus eben ableiten kann)! Ich kann mir den theoretischen Punkt 0 nur nicht vorstellen, da selbst ein Punkt einen Raum oder eine Fläche einnehmen muss. Und das heißt selbst der kleinste Mittelpunkt muss sich drehen.

    Würde ich das von Hawking erläuterte Problem darauf projezieren kämen wir zum nächsten Problem: Wie kann es sein das ich ein Rad beschleunige (ich befinde mich mit meinem Triebwerk ungefähr im halben Durchmesser des Rades) und 0,9999......c erreiche und das Radäussere keine Lichtgeschwindigkeit erreichen kann??? Mathematisch würde das doch gehen! Oder?
    Was ist das für eine Welt in der Pinguine nicht aus Toiletten trinken können?

  9. #9
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    Ein mit relativistischer Geschwindigkeit drehendes Rad wird sich halt nicht mehr wie ein starrer Körper verhalten.

  10. #10
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    ...und das heisst??? Mal davon abgesehen, dass ein Rad welches sich mit 0,99999 c dreht, sich eigentlich aufgrund der Fliehkräfte auflösen müsste, das nicht tut und so bleibt wie es ist. Was wiederum eher theoretisch ist.

    P.S. Ab wann löst sich ein so schnell drehendes Rad auf? Wie würde die Formel zur Geschwindigkeitsberechnung (Flieh)kraft vs. atomare Kohäsionskraft lauten?

    Irgendwie wird das Thema immer interessanter für mich.
    Was ist das für eine Welt in der Pinguine nicht aus Toiletten trinken können?

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