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Thema: Physik? Hab ich noch nie verstanden! Der Thread für Physik-Fragen an die Profis

  1. #31
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    @Kantelberg: Du kannst mit cos und sin die Geschwindigkeit aufteilen.
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  2. #32
    Infrarot Avatar von Der Kantelberg
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    Und wo ist dann das Problem?

    Auftreffgeschwindigkeit aufteilen. Senkrechte Komponente rechnest stur mit elastischem Stoß durch. ergibt die Translation.

    Tangentiale Komponente verwurstest du mit der Reibung Golfball/Schläger. Diese führt zu einem Drehmoment, das zu einer Rotation führt. (brauchst noch das Trägheitsmoment für, dürfte aber kein Problem sein, wenn du den Golfball als homogenen Kugel näherst) Dann haste die Rotation.

    Fertig. Alles mit Newton ohne böse DGLs, Lagranges und Hamilton-Jacobis.


    Edit: Ich mach mich jetzt auf nach Haus. Morgen schau ich hier wieder rein.
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  3. #33
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Zitat Zitat von Der Kantelberg Beitrag anzeigen
    Und wo ist dann das Problem?

    Auftreffgeschwindigkeit aufteilen. Senkrechte Komponente rechnest stur mit elastischem Stoß durch. ergibt die Translation.

    Tangentiale Komponente verwurstest du mit der Reibung Golfball/Schläger. Diese führt zu einem Drehmoment, das zu einer Rotation führt. (brauchst noch das Trägheitsmoment für, dürfte aber kein Problem sein, wenn du den Golfball als homogenen Kugel näherst) Dann haste die Rotation.

    Fertig. Alles mit Newton ohne böse DGLs, Lagranges und Hamilton-Jacobis.
    Alles was rot ist, verstehe ich nicht.

    edit: Außerdem geht noch Energie in die Verformung Ich wäre aber zufrieden, erst mal den idealisierten Fall zu verstehen.
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  4. #34
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Meinen Berechnungen zufolge sollte der Ball eine Geschwindigkeit von 0,985*2*Schlägerimpuls/(Ballmasse+Schlägermasse) und eine Winkelgeschwindigkeit von 0,03*Schlägerimpuls/(5*(Ballradius^2)*(Ballmasse+Schlägermasse)) haben. Alle Angaben ohne Gewähr

    Edit fügt noch an dass er im 20°-Winkel nach oben steigt.
    Geändert von Gigaz (28. Juli 2008 um 18:17 Uhr)

  5. #35
    Infrarot Avatar von Der Kantelberg
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    Zitat Zitat von c4master Beitrag anzeigen
    Alles was rot ist, verstehe ich nciht.
    Grad noch rechtzeitig:

    Ok. Tangentiale Geschwindigkeitskomponente ist dir klar?

    Die reibt an dem Golfball entlang. So als ob du einfach einen Holzklotz an der Seite langziehst.

    Dadurch wird der sich drehen. Wie sehr er sich drehen wird, hängt von der Reibung zwischen Golfball und Schläger ab, das dürfte auch klar sein oder?

    Drehmoment ist dir klar? Das ist einfach R kreuz F ( abstand zum Drehpunkt kreuz Kraft) (notfalls in der Wiki nachschlagen)

    Das Drehmoment ist für die Rotation genau das gleiche wie die Kraft für die Translation.

    Und genau so das Trägheitsmoment. Es entspricht der Masse in der Translation. In der Translation heißt die Bewegungsgleichung dann F=m*a (Kraft = Masse mal beschleunigung) in der Rotation wird das zu: Drehmoment = Trägheitsmoment mal Winkelbeschleunigung.

    So kriegst du aus dem Trägheitsmoment und der Drehmoment die Winkelbschleunigung. Daraus kommt dann die Winkelgeschwindigkeit.

    2 Probleme sehe ich noch:

    1.) Für die Reibung zwischen Golfball und Schläger braucht man eine Kraft mit der der Schläger auf den Golfball drückt. nimmt man wohl einfach die maximale vom Schlag.
    2.) die Stoßzeit. Ohne sie wird aus der Winkelbeschleunigung keine Winkelgeschwindigkeit.

    Ach ja: Ich würd den Golfball nicht unbeding von der Masse her viel kleiner ansetzen als den Schläger. Weiß nicht, wie sowas in der Realität aussieht aber sicherer ists so. Kannst ja beides durchkaun. Das mit den sehr unterschiedlichen Massen wird dann der Extremfall, wenn man die kleine Masse gegen 0 gehen lässt.

    Zu mehr bin ich heut nicht mehr in der Lage. glaub ich.

    Machts gut.
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  6. #36
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Ich versuch mal noch ne Erklärung zu liefern wie ichs gemacht habe. Der Schläger ist Tangente am Ball. Für den Abflugwinkel reicht es eine Reflexion des Balls an der Wand zu betrachten, der Winkel ist also 2*(90°-80°)=20°

    Danach kann man mit dem Tangentenansatz rausfinden wo der Ball getroffen wurde. Dazu muss man auch die Ableitung der Kreisfunktion bestimmen und den Punkt wo ihr Betrag gleich dem Tangens von 80° entspricht. An diesem x-Wert trifft der Ball den Schläger (x=0 ist im Ballzentrum). Das Drehmoment und der übertragene Impuls ergeben sich dann aus den Gleichungen die man in jedem Tafelwerk nachlesen kann.

  7. #37
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Danke schon einmal.

    @Gigaz: Das bringt mich leider gar nicht weiter. ich muss verstehen, was passiert und nicht ausrechnen was rauskommen soll.
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  8. #38
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Übrigens sollte eine Übertragungszeit nicht notwendig sein. Für elastische Stöße reicht L = r kreuz p. p kommt aus dem Schläger, r aus der Tangente.

  9. #39
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Der Stoß ist aber nicht wirklich ideal elastisch. Ein gewisser Anteil der Energie geht ja verloren an Verformung/Wärme/Reibung.

    Nochmal zu Kantelbergs Ansatz:
    Ich habe ganze Kurven, die mir die Entwicklung der Kräfte zeigen. Das sollte also kein Problem sein.
    Außerdem dauert ein Stoß circa 400-450 Mikrosekunden.
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  10. #40
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Du kannst davon ausgehen dass der Golfball darauf hin optimiert wurde dass genau das nicht oder so gut wie nicht passiert. Willst du über Golfbälle promovieren? Wenn ja, dann solltest du es mit einbeziehen

  11. #41
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Nix promovieren, nur Examen. Daher auch keine wissenschaftliche Arbeit im eigentlichen Sinn sondern eher eine Art Zusammenfassung auf dem Gebiet. Dazu sollte man aber mal verstanden haben, wie das funktioniert

    Mein Problem ist, dass ich mit Physik eigentlich nix anfangen kann. Drehmoment? Sagt mir gar nix. Drehimpuls? What the hell?
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  12. #42
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Ich bin mir zu 99% sicher dass der Ball an der Luft- und Bodenreibung wesentlich mehr Energie lässt als am Schläger.

  13. #43
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Zitat Zitat von Gigaz Beitrag anzeigen
    Ich bin mir zu 99% sicher dass der Ball an der Luft- und Bodenreibung wesentlich mehr Energie lässt als am Schläger.
    Das hat damit nix zu tun. Es ist aber so, dass der Ball am Ende nur 80% der Geschwindigkeit hat, die man idealerweise erwarten könnte. Und 20% ist schon ein Unterschied, den man ausrechnen sollte.
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  14. #44
    L'Éléphant terrible Avatar von Gigaz
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    Zitat Zitat von c4master Beitrag anzeigen
    Das hat damit nix zu tun. Es ist aber so, dass der Ball am Ende nur 80% der Geschwindigkeit hat, die man idealerweise erwarten könnte. Und 20% ist schon ein Unterschied, den man ausrechnen sollte.
    Gibts für diese 80% eine verlässliche Quelle? Ich erwarte eher zwischen 99,0 und 99,99% der idealen Geschwindigkeit

  15. #45
    Sonnenkind Avatar von c4master
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    Zitat Zitat von Gigaz Beitrag anzeigen
    Gibts für diese 80% eine verlässliche Quelle? Ich erwarte eher zwischen 99,0 und 99,99% der idealen Geschwindigkeit
    Ja, dutzende. Es handelt sich dabei um den so genannten "coefficient of restitution", der zwischen 70 und 80% liegt, abhängig von der Auftreffgeschwindigkeit und dem Auftreffwinkel.
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