Meine Untersuchungen könne hier heruntergeladen werden:
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Dieses Video bezieht sich auf meine "Experimentelle Untersuchungen zur Biegung der Fliegenrute" (Rev. 2.0 vom November 2014) und soll aufzeigen, warum sich die Massenträgheit und der Drehimpuls umverteilen und warum das Zentrum der rotierenden Masse den Griff der Fliegenrute verlassen kann und, so wie in der Skizze XIII des Abschnitts F1 zu sehen ist. Aufsätze zu diesem und anderen Themen können über issuu angesehen und herunter geladen werden issuu.com/hshl/docs . Von Tobias Hinzmann mit freundlicher Unterstützung von Dr. Franz-Josef Schmitt
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Das 'Rotationszentrum' wird bestimmt als der Schwerpunkt aller derjenigen Massenelemente, die zum Drehimpuls beitragen. Bei flexiblen Systemen kann dieses Rotationszentrum ein anderes sein als der 'Drehpunkt', der als Schwerpunkt des gesamten Systems bestimmt wird. -
Um den Ort des Rotationszentrums abschätzen zu können, ist eine genauere Betrachtung der Biegung und ihrer Änderung während des Fliegenwurfes erforderlich. -
Da bereits eine deutliche Translationsbewegung stattgefunden hat, befindet sich die Fliegenrute nicht in Ruhe, wenn der Werfer sie zu rotieren beginnt. Gleich zu Beginn der frühen Rotationsbewegung des Vorwärtswurfes ist zu sehen, dass sich der Abstand zwischen dem Drehpunkt unterhalb des Griffs und der Rutenspitze (dargestellt vom roten Pfeil) verkürzt. -
Diese Verkürzung verändert bereits die Massenträgheit der Fliegenrute und bringt die rotierende Masse näher an das Rotationszentrum heran. Ähnlich einem Eiskunstläufer, der eine Pirouette dreht, führt dieser Effekt zu einer zusätzlichen Rotationsgeschwindigkeit. -
Ab ungefähr der vertikalen Stellung des Griffs entwickelt sich ein weiterer Effekt. Um diesen darstellen zu können, wird beginnend ab der vertikalen Stellung ein Kreis in die momentane Biegung der Fliegenrute gelegt. -
Es ist deutlich sichtbar, dass dieser Kreis nach oben in Richtung der Rutenspitze wandert, sich dabei dreht und immer kleiner wird. Das geschied sowohl während der Werfer die Fliegenrute rotiert, als auch über den Weg der Rückstellung. Daher gibt es Massenelemente, die nicht nur um einen Drehpunkt unterhalb des Griffs rotieren, sondern mit zunehmender Dauer des Wurfes um das Zentrum eines nach oben wandernden Kreises herum. -
Dieser sich drehende und nach oben wandernde Kreis verschiebt sich in die dünneren Abschnitte der Fliegenrute, wo Massenelemente zunehmend weniger Gewicht bzw. Trägheit besitzen. Dieser Effekt unterstützt zusätzlich die Entstehung eines Zentrums, um welches sich Massenelemente drehen. -
Es wandert also nicht der Drehpunkt als Schwerpunkt des gesamten Systems nach oben, da er im Griff durch eine Randbedingung festgehalten wird, sondern das Zentrum des Schwerpunktes aller derjenigen Massenelemente, die zum Drehimpuls beitragen ! -
Am Ende des Wurfes löst sich der drehende Kreis auf und ein kleiner Rest der Rutenspitze schlägt über und verursacht die Gegenbiegung. -
Ein Blick auf alle Bilder des Vorwärtswurfes zeigt, dass während der frühen Rotationsbewegung das Rotationszentrum mit dem Drehpunkt identisch sein sollte, welches sich irgendwo unterhalb des Griffs befindet. Doch dann ab ungefähr der vertikalen Stellung des Griffs entsteht ein Rotationszentrum in der Nähe der maximalen Biegung der Fliegenrute. -
Die Rotation von Massenelementen um einen Kreis mit abnehmenden Radius herum führt zu einer zusätzlichen Beschleunigung, die eine kinetische Energie mitnimmt, welche zuvor entlang eines größeren Abschnitts der Fliegenrute verteilt war. Dieser abnehmende Radius kann auch durch eine zusätzliche Verkürzung zwischen der rotierenden Masse und dem Rotationszentrum (dargestellt vom roten Pfeil) veranschaulicht werden. -
Der sich drehende und nach oben wandernde Kreis ist eine andere Beschreibung für das bewegliche Verhalten des Rotationszentrums, was ein Ergebnis der Umverteilung des Drehimpulses und der kinetischen Energie ist, die ab ungefähr der vertikalen Stellung des Griffs (90 Grad Position) einzusetzen beginnt. Das ist es, was Skizze XIII verdeutlicht.
