Zentripetalkraft und Spin

Erste Frage Aufrufe: 628     Aktiv: 09.08.2022 um 16:38
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Ich habe einen vehementen Streit mit einem Bekannten ob ein Körper welcher durch eine Zentripetalkraft auf eine Kreisbahn gezwungen wird einen Spin/Drehimpuls hat und somit nach wegfall der Zentripetalkraft "weiterhin rotiert" oder eben nicht. 

Ich sage eine Zentripetalkraft erzeugt eine permanente Richtungsänderung, der Körper besitzt keinen "Spin", auf der Bahn bleibt vorne vorne, hinten bleibt hinten ... fällt die Kraft weg wird die Bahn einfach gerade und vorne bleibt weiterhin vorne und hinten bleibt hinten. Er sagt nein der Körper dreht sich ja und würde sich nach dem wegfallen der Verbindung weiterhin drehen. Wer hat nun im Physikunterricht nicht aufgepaßt? Ich wäre für jede Hilfe eines Fachmanns (oder Schülers der das Thema gerade hat dankbar). 

Er verweißt auf Videos von Hammerwerfern (ich sag das kommt vom Wurf und, dass es nicht nur die Kugel ist), mit https://de.wikipedia.org/wiki/Gebundene_Rotation Erde/Mond (hier frage ich mich rotiert denn der Mond wirklich??? Auf der Bahn bleibt doch vorne vorne und hinten hinten, hat der Mond wirklich eine eigenrotation und wenn warum wurde die geringer seitdem sie gebunden ist und findet das hier überhaupt Anwendung im oben genannten Beispiel), naja und mit https://de.wikipedia.org/wiki/Blide, da sag ich kommt die Rotation im Zuge der Übertragung der Kraft von der großen Kontaktfläche welche beim Lösen das Geschoß in eine Drehbewegung versetzt (und dreht es nicht sogar entgegengesetzt?)

Wenn ich falsch liege wäre ja die folgende Darstellung komplett falsch: https://youtu.be/y1PPOXydCUM?t=51
Der Körper müsste sich ja nach verlassen der Kreisbahn drehen. 
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Super Frage !
Ob ein Körper weiter rotiert, wenn man die Zentripetalkraft ausschaltet, hängt davon ab, ob der Körper zuvor eine gebundene Rotation durchführt oder nicht. Nehmen wir das Beispiel Mond. Er führt eine gebundene Rotation durch, also wendet der Erde immer die gleiche Seite zu. Tatsächlich hat der Mond dabei einen Drehimpuls um seine eigene Achse.

Anschaulich erkennst du das daran: Setze dich auf die Mondoberfläche und betrachte den Himmel. Du siehst dabei, dass sich die Sterne drehen, also rotiert der Mond um sich selbst und hat einen Drehimpuls. Würde man die Erdanziehung abschalten, würde der Mond geradeaus wegfliegen und dabei weiter um sich selbst rotieren.

Du kannst es dir auch so erklären: Bei der Rotation des Monds um die Erde hat der Punkt auf dem Mond, der der Erde abgewandt ist, eine größere Bahngeschwindigkeit, weil er sich auf der Kreisbahn außen befindet. Der Punkt, der der Erde zugewandt ist, hat die kleinere Bahngeschwindigkeit. Schaltet man die Erdanziehung aus, fliegt der abgewandte Punkt mit einer größeren Geschwindigkeit geradeaus weiter, als der zugewandte Punkt. Das heißt, die Eigenrotation des Monds bleibt bestehen. 

Das Video, das du oben als falsch vermutest, kann man dafür nicht hernehmen. Denn es nimmt den Karusellwagen eigentlich als punktförmigen Körper an und da kommt es auf die Eigendrehung nicht an. Dieses Video hat nicht beabsichtigt, die Eigenrotation des Wagens zu zeigen.
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Wie verträgt sich das mit https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist ? Hier müsste es ja dann im Anschluß auch eine Rotation geben, wird die aktiv weg geregelt? Rotieren dann auch alle Asteroiden ? Und vor allem warum mache ich als Skateboarder in einer Halfpipe nicht automatisch einen Backflip (gleiche ich das etwa unbewusst aus) ? Und naja ... wenn dem so ist dann ist das Video trotzdem falsch, denn es zeigt ganz eindeutig keinen Punkt und war ziemlich genau so auch soweit ich mich erinnere in meinem Physikbuch enthalten, sollte also dringend geändert werden. Und ... wie soll bitte das hier funktioniert haben: https://www.youtube.com/watch?v=Z6esOcWrrEE genau dieser Vorgang war der Auslöser der Diskussion der Drehimpuls wäre derart schnell, wie soll dieser so schnell negiert werden, das es das ganze Ding nicht zerreißt ?

Das mit dem Mond und den Sternen ... alles eine Frage des Bezugssystems aus meinen Augen ... nehmen wir den Mond, würde nun die Anziehung zur Erde abnehmen und abnehmen und abnehmen ... würde sich dann die "Drehung" verlangsamen sprich würden wir weiter immer die gleiche Seite sehen? Wenn ja warum, was würde hier die "Drehung" bremsen, welche Kraft wäre das? Ich reduziere ja in diesem Gedankenexperiment nur eine Kraft, wie soll es dadurch eine Verlangsamung geben? Ist diese "Drehung" evtl. genauso eine "Pseudo" Geschichte wie die Zentrifugalkraft? Sorry ... mir geht es einfach nicht in den Kopf.   ─   user0391ec 09.08.2022 um 00:03
Ja, es ist eine Frage des Bezugssystems. Der Spin wird in Bezug auf die eigene Achse gemessen. Wenn du dich auf dem Mond befindest, dreht sich der Mond um die eigene Achse. Wenn die Erdanziehung nachlässt, dreht sich der Mond weiter (das habe ich auch so geschrieben), denn sein Drehimpuls bleibt erhalten.

Wenn du mit dem Auto aus der Kurve fliegst, passiert Folgendes: Wenn du zu Beginn der Kurve, wo die Straße noch gerade ist, rausfliegst, wird sich das Auto nicht um sich selbst drehen, sondern geradeaus weiter rutschen. Fliegst du aber mitten in der Kurve raus, hat das Auto einen Drehimpuls um die eigene Achse und du kommst ins Schleudern. So ist es auch beim Skateboarden: Wenn du in einer Kurve vom Boden abhebst, drehst du dich in der Luft weiter.   ─   stefriegel 09.08.2022 um 09:23
Hier siehst du ein super Video von einem Hammerwurf in Slow Motion. Der Hammer dreht sich nach dem Loslassen mit der gleichen Drehgeschwindigkeit weiter, wie es die Drehimpulserhaltung verlangt:
https://www.youtube.com/shorts/rx6xnAuRHvc   ─   stefriegel 09.08.2022 um 16:38

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Hier der Bekannte...

Thema https://en.wikipedia.org/wiki/Gravity_assist ...
hier wird einfach keine Drehung an das Objekt weitergegeben sondern nur eine Änderung der Bewegungsrichtung... der Himmelskörper dreht hier nicht am Objekt sondern ändert nur dessen Bahn. Dabei bleibt die Blickrichtung unverändert. Zeigt Raumfahrzeug also auf einen weit entfernten Stern, dann bleibt das so.

Bewegungsrichtung und Orientierung im Raum sind voneinander getrennt zu betrachten.
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