Erhält sich die Orientierung im RAum

29/06/2009 - 17:52 von quarterpounder | Report spam
Hallo,

ich bin auf die Frage gestoßen, ob es einen Satz gibt, wonach sich die
Orientierung eines Körpers im Raum unter bestimmten Bedingungen
erhàlt. Weil das ein màchtiger Satz wàre, den ich brauchen könnte,
möchte ich mal anklopfen, ob einer was weiss.

Angenommen, ein Körper (Astronaut) befindet sich im Weltall. Der
Körper dreht sich nicht. Er habe eine wohldefinierte Ausrichtung im
Raum, beispielsweise gegeben durch Eulerwinkel.

Dann kann er ausgehend von einer Ausgangspose (er steht stramm und
zeigt einen wohl definierten militàrschen Gruß. Damit ist hoffentlich
klar, was ich mit "Pose" meine) Dàumchen drehen, und dann seine Pose
wieder einnehmen.

Natürlich hat sich dann seine Orientierung im Raum geàndert, da er
sich wàhrend dem Dàumchendrehen gedreht hat. Physikalisch hat sich der
Astronaut als "starrer Körper" aber nicht veràndert, aber er hat nur
seine Orientierung im Raum geàndert.

Aber es hat sich doch etwas geàndert, der Astronaut hat nàmlich
Dàumchen gedreht. Zàhlt man die Daumenumdrehungen, dann hat sich schon
etwas geàndert, was aber in der Physik normalerweise nicht
interessiert. Nàmlich, dass seine Daumen eine gewisse Anzahl von
Umdrehungen gemacht haben und sozusagen eine gewisse Geschichte haben.

Wenn der Astronaut nun - nicht unbedingt in derselben Geschwindigkeit
- sein Dàumchendrehen genau rückwàrts vollführt, wird er sich dann
wieder in der Ausgangsorientierung befinden?

Allgemeiner gesagt: Erweitert man den Begriff der "Pose" , indem man
sagt, der Astronaut habe nach dem Dàumchendrehen eine andere Pose (Die
Daumen weisen eine "Verdrehung" auf, die freilich nicht erkennbar
ist), gilt dann der Satz, dass ein Körper, wenn er sich bezüglich
Pose nicht veràndert, er auch eine Orientierung im Raum nicht geàndert
hat?

Ich habe wie man sieht Probleme, die Frage zu formulieren. Ich meine
aber, der Sinn der Frage müsste sich erhaschen lassen. Es ist ja auch
nicht ganz abwegig, dass es einen solchen Satz geben könnte.

Ich habe vorhin schon einen Physiker bei mir in der Firma gefragt, und
bei meinen Fragen wohl einen dummen Eindruck gemacht. Das Gespràch
ging nàmlich gleich in Richtung Winkelgeschwindigleit, Kreuzprodukt
und Drehmoment. etc. , aber nicht unbedingt nicht in die von mir
angepeilte grundsàtzliche Richtung.

Es ist mir zu mühselig, den Satz numerisch durch ein Gegenbeispiel zu
widerlegen, obwohl mich das schon weiterbringt. Andererseits ist der
Satz noch nicht gezeigt, wenn es numerisch ein paarmal geklappt hat.

Gruß un Neugier
e.m.
 

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#1 Lars Kecke
29/06/2009 - 18:25 | Warnen spam
quarterpounder wrote:
Hallo,

ich bin auf die Frage gestoßen, ob es einen Satz gibt, wonach sich die
Orientierung eines Körpers im Raum unter bestimmten Bedingungen
erhàlt. Weil das ein màchtiger Satz wàre, den ich brauchen könnte,
möchte ich mal anklopfen, ob einer was weiss.

Angenommen, ein Körper (Astronaut) befindet sich im Weltall. Der
Körper dreht sich nicht. Er habe eine wohldefinierte Ausrichtung im
Raum, beispielsweise gegeben durch Eulerwinkel.



und keinen Drehimpuls.

Dann kann er ausgehend von einer Ausgangspose (er steht stramm und
zeigt einen wohl definierten militàrschen Gruß. Damit ist hoffentlich
klar, was ich mit "Pose" meine) Dàumchen drehen, und dann seine Pose
wieder einnehmen.

Natürlich hat sich dann seine Orientierung im Raum geàndert, da er
sich wàhrend dem Dàumchendrehen gedreht hat. Physikalisch hat sich der
Astronaut als "starrer Körper" aber nicht veràndert, aber er hat nur
seine Orientierung im Raum geàndert.

Aber es hat sich doch etwas geàndert, der Astronaut hat nàmlich
Dàumchen gedreht. Zàhlt man die Daumenumdrehungen, dann hat sich schon
etwas geàndert, was aber in der Physik normalerweise nicht
interessiert. Nàmlich, dass seine Daumen eine gewisse Anzahl von
Umdrehungen gemacht haben und sozusagen eine gewisse Geschichte haben.



viel wichtiger, und das nutzt z.B. das Hubble zur Lageànderung, hat der
Astronaut sich in Gegenrichtung seiner Daumen gedreht, da das System
Astronaut+Daumen einen Gesamtdrehimpuls von 0 hat.

Wenn der Astronaut nun - nicht unbedingt in derselben Geschwindigkeit
- sein Dàumchendrehen genau rückwàrts vollführt, wird er sich dann
wieder in der Ausgangsorientierung befinden?



Ja.

Allgemeiner gesagt: Erweitert man den Begriff der "Pose" , indem man
sagt, der Astronaut habe nach dem Dàumchendrehen eine andere Pose (Die
Daumen weisen eine "Verdrehung" auf, die freilich nicht erkennbar
ist), gilt dann der Satz, dass ein Körper, wenn er sich bezüglich
Pose nicht veràndert, er auch eine Orientierung im Raum nicht geàndert
hat?



Kommt drauf an, was Du unter Verdrehung verstehst; wenn er z.B. erst 5
mal seinen ausgestreckten Arm kreisen làsst, und dann diese Verdrehung
mit angewinkeltem Arm rückgàngig macht, hat natürlich der rotierende Arm
bei Hin- und Rückbewegung ein anderes Tràgheitsmoment, und der Astronaut
dreht sich jeweils um einen anderen Winkel.

Lars

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