PH I - 23 - Mechanik fester Körper, Elastizitätslehre

Einführung in die Physik I
a.o. Univ.-Prof. Dr. Dr. h.c. Paul Wagner
Fakultät für Physik
Universität Wien
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Timeline:
0:00:24 - Rekapitulation und Ergänzung zu Kreiselbewegung
0:01:04 - Kräftefreier symmetrischer Kreisel
0:02:30 - Diagramm: Raumfester Rastpolkegel um konstante
Drehimpulsachse, körperfester Gangpolkegel rollt darauf
ab, Berührungslinie der Kegel entspricht momentaner
Drehachse, Nutationskegel
0:09:31 - EXPERIMENT 1: a)Nutation des kräftefreien Kreisels,
b) stabile Rotation um Hauptträgheitsachse
0:13:35 - Symmetrischer Kreisel unter dem Einfluss eines äußeren
Drehmoments
0:14:25 - Diagramm: Kreisel mit äußerem Drehmoment
0:16:45 - EXPERIMENT 2: a) Drehmoment auf ruhenden Kreisel
durch Gewichtskraft, b) Präzession des rotierenden
Kreisels, Drehimpulsachse nicht mehr raumfest
einfachster Fall: Zusammenfallen der drei Achsen
0:18:27 - Diskussion
0:22:20 - EXPERIMENT 3: Einfluss der Eigenrotation des
Kreiselkörpers auf Präzession
0:24:09 - Diskussion
0:27:47 - EXPERIMENT 3: Ergänzung: sehr kleine
Rotationsgeschwindigkeiten
0:28:07 - EXPERIMENT 4: Überlagerung von Präzession und
Nutation
0:30:37 - Bedeutung für Bewegung der Erde, Dauer der
Präzessionsperiode: ca. 26 000 Jahre, Nutation äußerst
gering
0:36:12 - Mechanik deformierbarer Körper
Diskussion: Unmöglichkeit vollständig starrer Körper
Erklärung wichtiger Begriffe: Festkörper, Fluide
elastische und plastische Verformung homogen /
inhomogen, isotrop /anisotrop, amorph / kristallin
0:47:41 - Fluide (Flüssigkeiten, Gase): keine bestimmte Gestalt,
aber innere Reibung Flüssigkeiten: definiertes Volumen,
weitgehend inkompressibel, Gase: kein festes Volumen,
kompressibel Makroskopische Beschreibung mit Hilfe
empirischer Materialkonstanten
0:53:52 - Ruhende Fluide (Hydrostatik) Gleichgewicht:
oberflächenkräfte senkrecht auf Oberfläche, Statischer
Druck: homogen und isotrop
0:59:34 - EXPERIMENT 5: Ausübung eines gerichteten
Kolbendrucks auf Wasser führt zu Spritzen in alle
Richtungen (Grundlage der Hydraulik)
1:02:28 - Schweredruck in Flüssigkeiten in Abhängigkeit von Tiefe
1:12:12 - Hydrostatisches Paradoxon: Druck hängt nur von
Füllhöhe ab (nicht von Form)
1:13:20 - EXPERIMENT 6: Kommunizierende Gefäße
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[@8304Hustla]

Super guter Dozent, ich wage jedoch zu bezweifeln das die 1.semestler direkt nach dem abi ihren kopf um Tensorrechnung wickeln können. Die Mehrheit der Studenten hat meiner Erfahrung nach schon Mühe mit Einführung in die lineare Algebra. Die Vektoriellen Zusammenhänge von den demonstrierten Situationen scheinen dennoch ein paar Studis begriffen zu haben was natuerlich erfreulich ist!

[@nicoroehr]

Für Tensorrechnung gab es einen speziellen Kurs, der auch hier abrufbar ist: kzbin.info/www/bejne/hKm0hYWNYpqpps0