Aufbau und Gestaltung von Demonstrationsexperimenten zu ...

4.2 Experimente mit der Klauenkupplunglung mit einer Drehzahl rotiert, welche die Anfangsdrehzahl des stoßenden Körpersübertrifft. Dieses Objekt hingegen wurde infolge der Kopplung abgebremst und weistdaher nach dem Stoß eine kleinere Drehzahl als zuvor auf.Eine Auflistung einiger Messdaten, die das in dem vorliegenden Kopplungsfall auftretendeDrehverhalten der Schwungräder repräsentieren, sind in der nachfolgendenTabelle 4.13 aufgeführt. Der Fehler auf den angegebenen Drehzahlen beträgt wiederumσ f = 0, 1 s −1 und ist auf die Anzeigegenauigkeit des Messgeräts zurückzuführen.Tabelle 4.13.Auswahl einiger Messdaten für die Kopplung eines Schwungrads vom Typ 1 mit einemruhenden Rad vom Modell 2.f 1 in s −1 2,0 2,0 3,0 3,0 4,0 4,0 5,0 5,0f ′ 1 in s −1 0,9 0,9 1,4 1,4 1,8 1,8 2,3 2,3f ′ 2 in s −1 2,4 2,5 3,8 3,9 5,1 5,3 6,6 6,7AuswertungAus den aufgenommenen Messdaten kann wiederum eine qualitative Aussage überdas Verhältnis der Trägheitsmomente der beiden eingesetzten Schwungräder getroffenwerden. Wie bei der Kupplung eines rotierenden Schwungrads mit einem ruhendenObjekt größeren Trägheitsmoments wird für die Interpretation der bei diesem Drehstoßerzielten Ergebnisse die Analogie zu translatorischen Stoßvorgängen ausgenutzt.Jedoch bedient man sich in diesem Fall eines elastischen Stoßes, bei dem ein mit einerbestimmten Geschwindigkeit versehener Körper auf ein ruhendes Objekt geringererMasse trifft. Dabei ist für die Bewegungsabläufe der beiden Körper festzustellen, dasssich das leichtere Objekt nach dem Zusammenstoß in dieselbe Richtung bewegt wieder stoßende Körper zu Beginn des Experiments, sich jedoch schneller von diesemschweren Objekt entfernt, als sich dieser nähern kann.Wenn diese Vorkommnisse durch Austausch der analogen Größen auf Rotationenübertragen werden, so decken sich diese Erscheinungen mit den im Versuch erfasstenBeobachtungen. Aus dem Massenverhältnis der Stoßpartner beim beschriebenentranslatorischen Stoßvorgang kann infolge der Parallelität zwischen Translation undRotation ein Hinweis auf das Verhältnis der Trägheitsmomente erhalten werden. Ersetztman den stoßenden Körper größerer Masse durch das Schwungrad größerenTrägheitsmoments, so kann gefolgert werden, dass sich das zu Beginn rotierende Objektim Vergleich zum Schwungrad vom Typ 2 durch ein Trägheitsmoment höherenWerts auszeichnet. Dieses Resultat wird sowohl durch die Ergebnisse aus den vorbereitendenMessungen als auch durch die vorherige Kupplungskombination bestätigt.Neben der qualitativen Beschreibung des Verhältnisses der Trägheitsmomente könnendie registrierten Messwerte auch genutzt werden, um eine zahlenmäßige Festlegung71