Translation mit Rotation
Bogenförmiger Lauf
Ein plan auf der Lauffläche laufender Eisstock, der gleichzeitig um eine senkrecht durch seinen Schwerpunkte verlaufende Rotationsachse rotiert, bewegt sich bei gleichmäßig wirkender Reibung nicht auf einer geradlinigen, sondern auf einer bogenförmigen Bahn. Eine Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt dabei einen von der geraden Bahn nach rechts abweichenden Laufweg.
Da die Reibungskräfte bei der → Gleitreibung unabhängig von der Geschwindigkeit ist, wird die Änderung der Laufrichtung nicht durch einseitige Reibung bzw. durch unterschiedliche Reibungskräfte an den Seiten des Eisstocks (in Laufrichtung bezw. entgegen der Laufrichtung) verursacht.
Wo liegen aber nun die Gründe für die Richtungsänderung.
- Die Vorwärtsbewegung (Translation) des Eisstocks erfährt durch die Reibung eine Verzögerung. Da die Reibungskraft auf der Ebene der Berührungsfläche (Sportboden) und nicht auf der Ebene des Schwerpunktes wird, wirken zudem Rotationskräfte, die den Eisstock scheinbar nach vorne kippen lassen. Die Reibungsflächen des Eisstockes werden dadurch auf der der Laufrichtung zugewandten Seite stärker aneinander gedrückt als an der der Laufrichtung abgewandten Seite.
geringer Pressdruck | hoher Pressdruck - Da die Reibungskräfte abhängig von der Anpresskraft sind, wirken an der der Laufrichtung zugewandten Seite des Eisstocks größere Reibungskräfte als auf der entgegengesetzten Seite. Als Resultat ergibt sich eine Richtungsänderung im Lauf des Eisstocks, die der Bahnbewegung der Seite mit dem größeren Anpressdruck entgegengerichtet ist.
Reibungskräfte bei Rotation im Unrzeigersinn
Laufweg bei Rotation |