Warum ist die Bewegungsart einer Billardkugel nach dem Stoss mit einem Queue von der Höhe des Stoss
Hi
Warum ist die Bewegungsart einer Billardkugel nach dem Stoss mit einem Queue von der Höhe des Stosses ab? Warum gilt; Wenn die Wirkungslinie der Kraft durch den mittelpunkt geht, dann gleitet die Kugel bis die Rollbedingung v_S(Geschwindigkeit Mittelpuntk) =R*Omega erfüllt ist. Wenn die Wirkungslinie der Kraft unterhalb des Massenmittelpunkts verlöuft dann ist die Drehrichtung der Gleitrichtung entgegengesetzt. Wenn die Wirkungslinie der Karft durch einen bestimmten Punkt oberhalb des Mittelpunkts geht, dann rollt die Kugel sofort ohne vorher erst zu rotieren und dann zu gleiten.
thx
5 Antworten
Ist alles Thema von Technischer Mechanik I
Findest du im Netz bestimmt ein paar PDF's auf Hochschulservern. Darin findest du die exakte Antwort.
Kurz ist es das Zusammenspiel von den Bezugsvektoren im Raum in Abhängigkeit der Wirkungslinie zum Bezugspunkt (Mittelpunkt Kugel) und Agriffspunkt der Kraft (Queue auf Kugel) sowie Reibungskräften (eigentlich auch nur entgegengesetzt wirkende Vektoren) etc.
Beim mittigen Anspiel wird ausschliesslich ein Bewegungsimpuls in eine Richtung auf die Kugel ausgeübt. Daher ist es logisch, dass die Kugel erst gleitet und über die Reibung auf dem Tuch einen Teil ihrer Vorwärtsbewegung in Rotation umwandelt.
Beim aussermittigen Anspiel wird die Kugel durch das Anspiel selbst in eine Rotation versetzt. Da das Queue nicht rechtwinklig auf den Ball trifft, wird das Queue beim Kontakt immer von der Ballmitte weg gedrückt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Queue-Spitze aus Leder besteht, welches gekreidet wird. Durch die Kreide wird sicher gestellt, dass die Reibung so groß ist, dass das Queue nicht an der Kugel abrutscht. Nur durch diesen kraftschlüssigen Kontakt ist es möglich, durch das Anspiel Rotation in die Kugel zu bringen.
Ein Anspiel über der Mitte bedeutet logischerweise eine Vorwärts-Rotation, während ein Anspiel unter der Mitte eine Rückwärts-Rotation bedeutet. Durch seitliches Versetzen des Anspielpunktes kann die Rotationsachse nach links oder rechts gekippt werden, wodurch ein Bogenball und/oder ein veränderter Abschlagwinkel beim Bandenkontakt erreicht wird.
Das Drehmoment M ist die Kraft multipliziert mit dem Abstand
ihrer Wirkungslinie vom Drehzentrum (hier Mittelpunkt Z der Kugel).
Geht die Stoßrichtung der Queue (waagrecht) durch Z, so gibt es kein M.
Trifft sie oberhalb von Z, ist das Drehmoment entgegengesetzt gerichtet,
wie wenn sie unterhalb trifft.
Danke, ich versteh noch nicht ganz, warum den die Kugel die Rückwärtspin hat sich nach einer Zeit vorwärts dreht.
Ist das dewegen so, weil eigentlich die Gleichreibungskraft immer entgegen der Bewegungsrichtung ist und somit diese die Translationsgeschwindigkeit immer weiter sinkt und die Rotationsgeschwindigketi steigt, wenn aber doch eine Richtugnsänderung passiert muss ja vorher die Translationsgeschwindigkeit gleich 0 gewesen sein, somit kann ja die Kugel sich nicht später vorwärts bewegen, oder? Was überlege ich falsch?
Immer wenn die Kugel ein solches ω (um ihren Mittelpunkt) hat,
dass der Teil, der die Unterlage berührt eine Relativgeschwindigkeit
zu ihr hat, wird diese durch Gleitreibung allmählich soweit
abgebremst, bis die Kugel rollt (ohne Schlupf, dh. ohne zu gleiten).
Rotation und Translation einer Billardkugel, Drehmoment, Drehimpuls, Kraftstoß, Rotations- und kinetische Energie, Rollreibung, elastische Reflexion etc. beim snooker finde ich immer wieder sehr bewegend.
Jede Meisterschaft ist eine Physikolympiade !
LG
wen du die kugel oben anspielst rollt sie ganz normal…
wen du die kugel in der Mitte anspielst, rutscht sie zuerst und beginnt dann zu rollen….
wen du die kugel unten anspielst, rollt sie rückwärts aber rutscht vorwärts...
Danke, kann man also sagen:
Wenn man Längen über Mittelpunkt als positiv bewertet und Längen undterhalb des Mittelpunkts als negativ.
Das wenn man die Kugel mit dem Queue unterhalb des Mittelpunkts trifft auf dei Kugel ein negatives Drehmoment ausgeübt wird, also eien Drehung im Uhrzeigersinn. Und die Gleitreibungskraft(die ist doch immer entgegengesetzt der Bewegungsrichtung?) bewirkt dann das die Kugel von nach hinten rotieren nach vorne rotiert und schliesslcih ins rollen kommt.
Wenn man dei Kugel mit dem Queue oberhalb des Mittelpuntks trifft, dann rollt die Kugel bis sie dann rotiert die Kugel bis sie dann rollt bzw. wenn man die Kugel mit dem Queue an einem bestimmten Ort trifft, dann rollt die Kugel sofort.