Ist die Drehimpulserhaltung dafür verantwortlich, dass sich ein starrer Körper dreht, wenn er ein inneres Rad verlangsamt?

Angenommen, es gibt einen starren Körper, z. B. einen Satelliten, in dem sich ein Rad befindet, das sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Das bedeutet, dass der Satellit einen bestimmten, konstanten Drehimpulsvektor hat L . Nehmen wir nun an, dass das innere Rad durch einige Bremsen verlangsamt wird. Mein Verständnis ist, dass bei diesem Prozess kein Nettodrehmoment auf das System wirkt (nach dem Prinzip der gleichen und entgegengesetzten Reaktion aus Newtons 3. Gesetz). Deshalb, L ist konstant, und der Satellit muss die Verlangsamung seines inneren Rades dadurch kompensieren, dass er selbst (die „äußere Struktur“) des Satelliten an Rotationsgeschwindigkeit gewinnt. Daher dreht das Verlangsamen eines internen Spinnrads das Raumfahrzeug aufgrund der Erhaltung des Drehimpulses (siehe Diagramm unten). Ist meine Überlegung hier richtig?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Satellit hat keinen Drehimpuls, das Rad hat einen.
Funktionieren Bremsen nicht, indem sie Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung anwenden? Bitte korrigieren Sie mich, wenn falsch.

Antworten (1)

Da der Satellit und das Rad durch eine Achse verbunden sind, können sie gleiche und entgegengesetzte Drehimpulsbeträge austauschen, so dass der Gesamtimpuls erhalten bleibt,

Wenn das Rad anfänglich Drehimpuls hat L und der Satellit 0 , und zwischen ihnen werden Bremsen betätigt, dann wird ein Teil dieses Drehimpulses auf den Satelliten übertragen.

Das Grundgesetz ist hier für jeden Körper

Δ (Drehimpuls) = (Drehmoment) Δ (Zeit)

und da das Bremsmoment in gleichen und entgegengesetzten Mengen auf die beiden Körper über die gleiche Zeitdauer aufgebracht wird, wird die Impulsänderung an einem Körper in entgegengesetzter Richtung auf den anderen Körper übertragen.