[Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 6

[Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Hallo forumleden,

Ik vroeg me af of een rotatie rond een as die door het massamiddelpunt van een star lichaam gaat altijd een draaimoment geeft die volledig in het verlengde van die as ligt.

En zo ja, is er dan eigenlijk een verschil tussen zo een as die door het massamiddelpunt gaat en een symmetrie-as van het lichaam, wat betreft rotatie?

Bedankt alvast voor de respons,

Tolomaüs.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 51.270

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Ik vroeg me af of een rotatie rond een as die door het massamiddelpunt van een star lichaam gaat altijd een draaimoment geeft die volledig in het verlengde van die as ligt.
De richting van zo'n momentkracht staat toch haaks op de rotatie-as, of wat begrijp ik niet? :roll:
En zo ja, is er dan eigenlijk een verschil tussen zo een as die door het massamiddelpunt gaat en een symmetrie-as van het lichaam, wat betreft rotatie?
Een symmetrie-as van een fietswiel loopt door de werkelijke practische draaiingsas. Je kunt ook nog een middellijn door je wiel tekenen, ook een symmetrie-as. Maar als je bedoelt dat een lichaam ertoe zal neigen rond zijn massamiddelpunt te draaien in plaats van rond enig ander punt, ja.

Kun je eens een voorbeeld geven van wat je bedoelt?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Hallo Jan,

OK, ik zal proberen iets duidelijker te zijn:

Stel dat we een lichaam rond zijn symmetrie-as laten draaien, bv een fietswiel dat in het horizontale vlak draait rond een vertikale as die door zijn middelpunt gaat.

Dan zal het draaimoment volledig in de richting van die vertikale draai-as liggen. Dat is logisch, want neem een willekeurig deeltje, dan zullen de componenten van zijn draaimoment die niet volgens die as liggen geneutraliseerd worden door zijn symmetrische tegenhanger.

Maar mijn vraag is nu: zal het draaimoment ook volledig in de richting van de draai-as liggen als we nu een lichaam laten draaien rond een willekeurige as, maar dan wel een die door het massamiddelpunt gaat. Deze as is dus geen symmetrie-as meer dan.

Neem bv een plank van 3 m waaraan een massa van 2 kg hangt langs link en 1 kg langs rechts. We ondersteunen het boeltje op 1 m van links (het massamiddelpunt) en laten het dan draaien.

Bedankt,

Tolomaüs.

Berichten: 375

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

als we een voorwerp laten roteren rond een (willekeurige) as, dan beweegt elk deeltje appart in een vlak loodrecht op de rotatie as, en omdat het draaimoment(of hoe het juist heet) loodrecht op het vlak staat waarin een deeltje beweegt(rechterhand regel en vecotr product) zal het totale draaimoment ook volgens de rotatie as liggen

wat je zegt klop dus volgens mij

ik ben niet 100% zeker dat wat ik zeg juist is, dus als ik het fout heb, zeg het maar

Gebruikersavatar
Berichten: 7.224

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Volgens mij bedoel je het impulsmoment. Deze staat inderdaad loodrecht op het draaivlak: L = p x r (uitproduct van impuls en straal).
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 7.933

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Tolomaüs schreef:Neem bv een plank van 3 m waaraan een massa van 2 kg hangt langs link en 1 kg langs rechts. We ondersteunen het boeltje op 1 m van links (het massamiddelpunt) en laten het dan draaien.

.
Wat de richting van het impulsmoment betreft sluit ik me bij Bart aan.

Maar hoewel deze constructie statisch in evenwicht is zal er dynamisch een flinke onbalans ontstaan.

Berichten: 6

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Inderdaad, het impulsmoment. In de cursus die ik aan het studeren ben staan de twee benamingen vermeld, zowel impulsmoment als draaimoment. Ik dacht, laat ik maar het laatste gebruiken omdat ik dat beter kan relateren aan het engelse "angular momentum", maar blijkbaar zal ik mijn mening moeten herzien :-)

Maar zoals ik het begrepen heb zal het impulsmoment NIET in de richting van de rotatie-as liggen als die as niet door het massamiddelpunt gaat. Neem bv datzelfde fietswiel maar leg er een zware steen op langs één kant, dan zal de vector van het impulsmoment schuin naar boven staan, in de richting van die steen.

Dus, even samengevat:

*rotatie-as door het massamiddelpunt en tevens symmetrie-as: impulsmoment langs de as

*rotatie-as door het massamiddelpunt, maar geen symmetrie-as: impulsmoment ook langs de as

*rotatie-as niet door het massamiddelpunt: impulsmoment niet langs de as

Nu was mijn vraag: is er (wat betreft rotatie) eigenlijk een verschil tussen de eerste twee situaties?

Berichten: 375

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

als je één deeltje neemt en je laat dit draaien rond een as(die niet door het deeltje en dus niet door het massa centrum gaat) dan ligt het impulsmoment(angular momentum, hebben we beide als naam gezien) nog loodrecht op het vlak waarin een deeltje beweegt, je kan de beweging altijd ontbinden in een tangentiele en normale vector, waarbij het vector product de normale component wegvalt, en ik bijf er dus bij dat het impulsmoment loodrecht op de rotatie as staat

Berichten: 6

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Is het niet zo dat je, om het totale impulsmoment van een star lichaam te weten te komen, de individuele impulsmomenten van alle deeltjes vanuit dezelfde oorsprong moet beschouwen? Als we nu die oorsprong op de rotatie-as kiezen, dan zullen de impulsmomenten van alle deeltjes die niet loodrecht tov die oorsprong liggen toch uitwijken van die rotatie-as, niet?

Als we nu een lichaam nemen waarvan de massa voornamelijk aan één kant van de rotatie-as zit, dan zal het totale impulsmoment uitwijken in die richting.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.224

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Tolomaüs schreef:Is het niet zo dat je, om het totale impulsmoment van een star lichaam te weten te komen, de individuele impulsmomenten van alle deeltjes vanuit dezelfde oorsprong moet beschouwen? Als we nu die oorsprong op de rotatie-as kiezen, dan zullen de impulsmomenten van alle deeltjes die niet loodrecht tov die oorsprong liggen toch uitwijken van die rotatie-as, niet?

Als we nu een lichaam nemen waarvan de massa voornamelijk aan één kant van de rotatie-as zit, dan zal het totale impulsmoment uitwijken in die richting.
Nee, het uitproduct van het het impuls van een deeltje met de afstand tot de draaias staat altijd loodrecht op de draairichting.

Het zou ook niet goed zijn als het impulsmoment niet loodrecht op de draairichting staat. In dat geval wordt namelijk niet voldaan aan behoud van impulsmoment en dit is in een systeem zonder netto moment niet mogelijk.
If I have seen further it is by standing on the shoulders of giants.-- Isaac Newton

Berichten: 6

Re: [Mechanica] Rotatie bij starre lichamen

Ik heb het nog eens uitgepluisd in mn boek ("Physics" van Alonso p.323 e.v.) en daar wordt uitgelegd dat een lichaam dat niet rond een van zijn "principal axes of inertia" draait, een impulsmoment zal hebben dat niet in de richting van de rotatie-as ligt.

Wat betreft de noodzaak van het impulsmoment om constant te blijven, staat er bij dat dit opgevangen wordt door de hoeksnelheid die gaat variëren (k snap niet echt wat ze hiermee bedoelen eigenlijk)

t wordt hoe langer hoe ingewikkelder :-)

Reageer