Der Dschanibekovs Effekt

.... sehr interessant >aber solange keine Schwerkraft auf so ein rotierendes "asymmetrisches" Objekt einwirkt, dürfte das Ganze doch überhaupt nicht anfangen zu "trudeln" oder doch ?

@felixmerk
Doch. Diese ungleiche Masseverteilung sorgt dafür, dass, wenn es zu leichten Abweichungen kommt, der Schwerere Punkt eine Kreisbewegung ausführt. Diese führt dazu, dass die Scheinkraft, welche man "Zentrifugalkraft" nennt auf diesen Punkt wirkt. Diese Zieht den Kreis, den der Punkt beschreibt immer größer, wodurch bei gleicher Winkelgeschwindigkeit die Absolute Geschwindigkeit steigt, bis der Radius maximal wird. Nun bleibt dieser Drehimpuls jedoch erhalten, weshalb sich der Punkt weiter bewegt und der Radius kleiner wird. Die Bewegung wird wieder gebremst, bis sich der Punkt auf der anderen Seite befindet. Dort wird der Radius minimal, was das System vorerst stabil werden lässt.

Dies kann man ziemlich gut in dem Animierten Video oben sehen.

@Heizenberch

hmm .... damit meinst Du dann dass diese ständige Umkehrung, der Bewegung, des rotierenden Objektes genau erklärt werden kann >das leuchtet mir nämlich noch nicht genau ein< die Frage ist dann aber auch warum man angeblich 15 Jahre gewartet hat um diesen Effekt zu veröffentlichen ^^

@felixmerk
Weil die Russen sehr lange Zeit versucht haben den Westen in der Forschung zu übertreffen. Frei nach dem Motto "Aufholen, Überholen".

Für eine genaue Analytische Beschreibung der Bewegung bräuchte ich länger. Aber man könnte als Ansatz die Energieerhaltung bei Rotationsenergien benutzen.

@Heizenberch

eine genaue analytische Beschreibung wird sicher nicht so einfach sein - weil wenn es sehr einfach wäre hätte man dass bei den Russen doch auch sehr schnell plausibel analysiert und beschrieben

Was mich auch interessiert ist ob ein Objekt dass man in die Schwerelosigkeit bringt auch zwangsläufig, mit der Zeit, selbstständig eine Eigenrotation eingeht ?

@felixmerk
Nein. Der Drehimpuls ändert sich nur, wenn Drehmoment wirkt. Es fängt nichts von allein an, sich zu drehen.

@Heizenberch

Heizenberch schrieb: Nein. Der Drehimpuls ändert sich nur, wenn Drehmoment wirkt. Es fängt nichts von allein an, sich zu drehen.

Was macht Dich denn bei der Aussage so sicher ?

@felixmerk
Impuls- und Energieerhaltung.

@Heizenberch

es könnte doch aber auch sein dass jedem Körper auch ein eigener Drehimpuls sozusagen "innewohnt"
also - ich meine ein einzelnes Proton besitzt doch auch einen Spin oder nicht ?

ist doch auch so dass sich alle bekannten größeren Körper, von den Asteroiden bis hin zu den Sonnen und meinetwegen auch bis zu den Galaxien, sich in der Schwerelosigkeit drehen oder nicht ?

bei der Rotation eines asymmetrischen Körpers, in der Schwerelosigkeit und außerhalb jedem Einflusses einer nennenswerten Gravitationskraft, sollten sich doch eigentlich, auf den ersten Blick, die unterschiedlichen Zentrifugalkräfte mit der ungleichen Massenverteilung in ihrem Kräfteverhältnis genau ausgleichen

felixmerk schrieb:ist doch auch so dass sich alle bekannten größeren Körper, von den Asteroiden bis hin zu den Sonnen und meinetwegen auch bis zu den Galaxien, sich in der Schwerelosigkeit drehen oder nicht ?

Schau dir mal die Entstehungsprozesse an.

felixmerk schrieb:bei der Rotation eines asymmetrischen Körpers, in der Schwerelosigkeit und außerhalb jedem Einflusses einer nennenswerten Gravitationskraft, sollten sich doch eigentlich, auf den ersten Blick, die unterschiedlichen Zentrifugalkräfte mit der ungleichen Massenverteilung in ihrem Kräfteverhältnis genau ausgleichen

Das passiert, indem er sich um den Schwerpunkt dreht.


Der Gesamtdrehimpuls eines Objekts bleibt immer erhalten, solange keine Kraft von außen wirkt. Da sind die Spins schon mit drin.

Die Meisten scheinen nicht zu wissen, dass die Erde eine ungleichmäßige Masseverteilung hat. Darum wirkt unser Planet von der Masse her, eher wie eine Kartoffel als eine Kugel.

Dennoch ein äußerst interessanter Effekt.

@Heizenberch

Heizenberch schrieb:Der Drehimpuls ändert sich nur, wenn Drehmoment wirkt. Es fängt nichts von allein an, sich zu drehen.

Warum sollte nicht bei jedem stellaren Objekt dieses vorraussetzende Drehmoment wirken?

Selbst wenn wenn die Außenachse einen Rotationsdurchmesser von nur einen Picometer hat, müsste der D-effekt bereits wirken. Diese Bewegung währe logischer statt einer gleichbleibenden Außenachsenrotation(Präzession).

@Heizenberch

Heizenberch schrieb: Schau dir mal die Entstehungsprozesse an

bei dem Entstehungsprozess sind auch noch einige Dinge nicht wirklich geklärt .........

zum Beispiel weiß man bis heute wohl immer noch nicht genau wie denn die Planeten in unserem Sonnensystem denn überhaupt genau entstanden sind

http://www.redshift-live.com/de/magazine/articles/Astronomie/17755-Planetenentstehung-1.html

oder genauso sucht man wohl auch immer noch nach einer Kraft die es ermöglicht dass sich rotierende Materie, in der Schwerelosigkeit, überhaupt zusammenballt ^^

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,228209,00.html

Heizenberch schrieb: Der Gesamtdrehimpuls eines Objekts bleibt immer erhalten, solange keine Kraft von außen wirkt. Da sind die Spins schon mit drin

naja > das wäre jetzt eben genau die Frage ob das nun wirklich so ist > das würde ja im Umkehrschluss dann vielleicht auch bedeuten dass, in der Schwerelosigkeit, ein angestoßener Gegenstand auch irgendwann zum Stillstand kommen müsste, das steht dann aber wiederum im Widerspruch zu der gültigen Theorie ^^

ich würde mich aber auf jeden Fall noch nicht genau darauf festlegen dass der Dschanibekovs Effekt genau geklärt ist ......

felixmerk schrieb:das würde ja im Umkehrschluss dann vielleicht auch bedeuten dass, in der Schwerelosigkeit, ein angestoßener Gegenstand auch irgendwann zum Stillstand kommen müsste, das steht dann aber wiederum im Widerspruch zu der gültigen Theorie ^^

Nein, das habe ich nicht behauptet. Der Drehimpuls kann sich auf keiner Weise verändern, wenn keine äußere Kraft (Drehmoment) auf ihn wirkt. Das schließt mit ein, dass er sich weiterdreht.

Primpfmümpf schrieb:Selbst wenn wenn die Außenachse einen Rotationsdurchmesser von nur einen Picometer hat, müsste der D-effekt bereits wirken.

Okay, das mag sein, aber das ist ein infinitisimaler Effekt, da das Trägheitsmoment im vergleich zum Drehmoment sehr groß ist. Das würde bedeuten, dass es sehr lange dauert, bis sich der Effekt überhaupt ein bisschen bemerkbar macht.

Um die Auswirkungen vorstellbar zu machen kann man sich auch vorstellen, was es für Auswirkungen hat, wenn eine Menschenmenge bei einem Konzert hüpft. Die Erde wird dadurch infinitisimal aus der Bahn geworfen, aber wir werden den Effekt niemals messen können.

@ Hi

Vlt. interessierts ja wen, was so an Rotationsachsen möglich ist in der Schwerelosigkeit :-)
Hier haben wir einen besonders abgefahrenen Brocken.
http://www.solarviews.com/eng/toutatis.htm

Spin State of Toutatis
This image shows the shape and non-principal-axis spin state of asteroid 4179 Toutatis rendered at a particular instant. The red, green, and blue axes are the principal axes of inertia; the magenta axis is the angular momentum vector; the yellow axis is the spin vector. If a flashlamp was attached to the short axis of inertia (the red axis) and flashed it every 15 minutes for a month, it would trace out the intricate path indicated by the small spheres stacked end-to-end. If this process was continued forever the path would never repeat. Toutatis's spin state differs radically from those of the vast majority of solar system bodies that have been studied.

Filmchen
http://www.cartage.org.lb/en/themes/Sciences/Astronomy/Solarsystem/TheSolarsystem/asteroids/GeneralProperties/toutspin2%5B1%5D.mpeg

Gruss Z

@Z.

Ich denke so würde sich dar Broken nicht in der Schwerelosigkeit bewegen. Es müsste eine Kraft geben die den oberen spitzen Teil des Brokens beim "fall" von oben nach rechts runter bremmst um dann wieder nach links "hoch" bewegt.

Die ersten 2 sekunden dieses Filmchens kommen schon näher an der Realität, dannach unlogisch

@Heizenberch

Heizenberch schrieb:Nein, das habe ich nicht behauptet. Der Drehimpuls kann sich auf keiner Weise verändern, wenn keine äußere Kraft (Drehmoment) auf ihn wirkt.

Ja genau das ist richtig - so hatte ich dass auch nicht gemeint - ich wollte damit halt sagen dass >ich< es vielleicht behaupten würde wenn ich mich darauf festgelegt hätte dass es überhaupt keine dauerhafte Drehimpulserhaltung in der Schwerelosigkeit gibt, weil eben in diesem Fall ein dauerhafter Drehimpuls aus einer noch nicht richtig definierten Kraft resultieren würde ^^

@Primpfmümpf

Primpfmümpf schrieb: Ich denke so würde sich dar Broken nicht in der Schwerelosigkeit bewegen

wenn ich das jetzt richtig verstanden habe bewegt sich diese Asteroid aber ganz genau so wie es in diesem Video dargestellt wurde .....

ich finde der asteroid bewegt sich auch sehr realistisch.

felixmerk schrieb:ich wollte damit halt sagen dass >ich< es vielleicht behaupten würde wenn ich mich darauf festgelegt hätte dass es überhaupt keine dauerhafte Drehimpulserhaltung in der Schwerelosigkeit gibt, weil eben in diesem Fall ein dauerhafter Drehimpuls aus einer noch nicht richtig definierten Kraft resultieren würde ^^

Wenn du erklären kannst, woher dieses Drehmoment kommt. Ansonsten wäre die Drehimpulserhaltung verletzt, was nach momentanen Wissensstand nicht passieren darf.


Zu dem Asteroiden:
Rein theoretisch müsste der Asteroid auch den Dschanibekow-Effekt zeigen.

@Primpfmümpf
Hallo.

Primpfmümpf schrieb:Die ersten 2 sekunden dieses Filmchens kommen schon näher an der Realität, dannach unlogisch

Tuotatis ist ein reales Objekt. Die 5 Achsen die hier beobachtet wurden sind Ergebnis von Kollissionen. Das "Filmchen" oben, kommt übrigens vom Max Planck Institut. Das sich viele andere Asteroiden oder Brocken im All nicht mehr so komplex wie Toutatis bewegen, hängt nur damit zusammen, das sich durch meist viel höhere Rotationsgeschwindigkeiten (Toutatis rotiert relativ langsam), die Stabilität des Objektes verändert.

Das bedeutet das es mit der Zeit zur Veränderung der Form kommt, da sich die beschleunigten Massen, mit den entstehenden Fliehkräften so verlagern, das am Ende nur 1-2 Achsen übrig bleiben. Die instabile Massenanordnung, passt sich also an die Schwerpunkte des Objektes an. Ganz anders dürfte das bei einem entsprechenden Eisen oder noch dichteren Fragment sein, da die Schwerpunkte erhalten bleiben. Theoretisch kann man bei Objekten von 3 Haupt-Achsen (3 Dimensionen) mit je 2 "temporären" Rotationsrichtungen/Kombinationen ausgehen. Grundlage siehe "Euler Winkel". Ein "starres" Objekt könnte also imo statt 5 wie bei Toutatis, 6 ver. Achsen* aufweisen.....
Hier mal ein kurz Video Eulersche Winkel: s. ab 4:20*
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=zc8b2Jo7mno

... Durch äussere Einwirkung, wie die Gravitation anderer Objekte können sich diese zudem "ständig ändern", was zur hier genannten Präzession mit gefolgter Nutation führt, was aber nichts mit der Richtungsänderung eines dynamisch rotierenden Objektes selbst, wie zB. Dschanibekovs Effekt, zu tun hat!

Zum dem Thema hatte ja Otomo schon handfest erklärt, warum es zur Änderung der Rotationsachsen bei dem Russischen Versuch kam. Die Mathematik dazu ist mir ziemlich kompliziert, wünschte mir, ich wär nicht so unwissend und würde mehr davon begreiffen... Na dann.
Nette Grüsse Z.