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\section{Satz vom Momentanzentrum}
In Kapitel \ref{sec:evenm} haben wir einen wichtigen Satz in der Technischen Mechanik kennengelernt. Dabei haben wir zwischen Translation und Rotation geredet. Dabei kam die Gleichung \ref{eq:rot} ins Spiel. Wir werden nun diese Gleichung genauer betrachten.
\\
Bevor wir weiterfahren klären wir zuerst, was das Momentanzentrum ist.
\dfn{Momentanzentrum}{
Das Momentanzentrum ist der Punkt eines Starkörpers, welcher momentan in Ruhe ist d.h. keine Geschwindigkeit besitzt.
\begin{minipage}{0.7\linewidth}
\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_7.png}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\[
\vec{v}_{MZ} = 0
.\]
\end{minipage}
\nt{
Ein Punkt, der den Boden oder die Wand berührt, ist ein Momentanzentrum. Im Dreidimensionalen ist das Momentanzentrum eine Kontaktlinie.
}
}
\dfn{Satz vom Momentanzentrum}{
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
\includegraphics[width=\textwidth]{fig/Fig_8.png}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.5\linewidth}
\[
\vec{v}_p = \vec{\omega} \times \vec{r}_p
.\]
\end{minipage}
Die Formel besagt, dass die Geschwindigkeit bei einer Rotation an einem Punkt durch das Kreuzprodukt der Rotationsgeschwindigkeit und dem Vektor vom Momentanzentrum zum Punkt bestimmt werden kann.
\nt{
Das Kreuzprodukt darf nicht vertauscht werden.
}
Aufgrund des Kreuzproduktes und SdpG sind die Geschwindigkeitsvektoren immer senkrecht zum Verbindungsvektor zwischen dem Momentanzentrum und dem Punkt.
}
Die Rotationsschnelligkeit kann durch den Betrag der Rotationsgeschwindigkeit berechnet werden (Kapitel \ref{sec:spee}) oder durch die zeitliche Ableitung des Rotationswinkels $\Theta$. ($\omega = \dot{\Theta} = \frac{d \Theta}{dt}$)
\\
Die Schnelligkeit eines Punktes kann durch die Multiplikation der Winkelschnelligkeit und der Distanz vom Momentanzentrum zum Punkt. ($v_p = \omega \cdot r_p$)
\nt{
Es hat immer nur ein $\omega$ pro Starrkörper.
}
\subsection{Die Parallelogrammregel}
\dfn{Parallelogrammregel}{
Wenn Starrkörper ein Parallelogramm bilden, so haben die parallel stehenden Starrkörper dieselbe Winkelgeschwindigkeit.
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\[
\omega_1 = \omega_3 \text{ und } \omega_2 = \omega_4
.\]
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.7\linewidth}
\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_9.png}
\end{minipage}
}
\nt{
Die Vorzeichen der x und y Komponente des Geschwindigkeitsvektors kann man entweder grafisch oder über das Kreuzprodukt bestimmen.
}
\subsection{Winkelgeschwindigkeit $\omega$} \label{sec:wige}
$\omega$ kann durch die rechte Hand bestimmt werden. Dies folgt aus dem Fakt, dass $\vec{\omega}$ nur eine z Komponente besitzt.
\\
\begin{minipage}{0.3\linewidth}
\includegraphics[width=\linewidth]{fig/Fig_10.png}
\end{minipage}
\begin{minipage}{0.7\linewidth}
Die ursprüngliche Richtung von $\omega$ kann selbst bestimmt werden. Diese Richtung bestimmt imnachhinein die Richtung von $\vec{\omega}$.
\end{minipage}