Magnuseffekt berechnen

[Aufschlagsprofi]

@tomji: Gute Idee, die Tischtenniszeitschriften. Werde mal sehen, ob ich etwas finde.

@mithardemb: Ich wollte zunächst nur die Flugbahn des Balls simulieren, wenn Kreisfrequenz und Geschwindigkeit gegeben sind.

@Trillian: Ja, das w soll die Kreisfrequenz sein. Man kann ja hier leider keine griechischen Buchstaben schreiben.
Das mit den Einheiten ist vermutlich schon ein Problem, wäre aber für eine Computersimulation egal.

Falls irgend jemand noch einen Link zu dem Thema findet (vielleich eine Übersetzung einer chinesischen Untersuchung ), wäre das natürlich super.

[hermano]

Zitat von Trillian

F=0.000041*w^0.8*v^2.4:
Ich nehme mal an, w ist Deine Kreisfrequenz omega. Die Formel schaut grauenvoll aus. Der Vorfaktor muß ja eine irre Einheit haben, damit man auf Newton=kg*m/s^2 kommt.
[w^0.8*v^2.4] = m^2.4/s^3.2 ==> kg*s^1.2/m^1.4 für den Vorfaktor, was soll denn das für eine physikalische Größe sein?
Ich nehme mal an, daß ein Mischmasch aus Luftreibung und Magnuseffekt dafür gesorgt hat, daß beim Fit der Messungen eine solcher Kraftverlauf herauskam.

vermutlich wurde eine Meßreihe durchgeführt, und die Kraft bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Kreisfrequenzen gemessen. Danach ein Kurvenfit. Den Faktor würde ich als rein empirisch betrachten und mir über den physikalischen Gehalt keinerlei Gedanken machen. Er gilt, da bin ich mir ziemlich sicher, nur näherungsweise und in bestimmten Parameterbereichen (denen der Messung). Und wie oben schonmal irgendo angemerkt, dürfte es für das Problem wohl kaum eine analytische Lösung geben - die Aerodynamik gilt nicht umsonst als einer der schwierigsten Bereiche der klassischen Physik.

[me_smm]

ich wollt nur kurz anmerken, dass bei JUGEND-Forscht im Landesentscheid BW
eine Schülergruppe vertreten ist, die den Effekt in Bezug auf TT untersucht hat und ein Simulationsprogramm entwickelt hat.
Ein Beitag hierzu war gestern auch kurz im Fernsehn (SWR) zu sehen.

Vielleicht dort mal nachfragen - wenn andere die Arbeit schon gemacht haben............................................................

[Trillian]

Zitat von hermano

vermutlich wurde eine Meßreihe durchgeführt, und die Kraft bei verschiedenen Geschwindigkeiten und Kreisfrequenzen gemessen. Danach ein Kurvenfit. Den Faktor würde ich als rein empirisch betrachten und mir über den physikalischen Gehalt keinerlei Gedanken machen. Er gilt, da bin ich mir ziemlich sicher, nur näherungsweise und in bestimmten Parameterbereichen (denen der Messung). Und wie oben schonmal irgendo angemerkt, dürfte es für das Problem wohl kaum eine analytische Lösung geben - die Aerodynamik gilt nicht umsonst als einer der schwierigsten Bereiche der klassischen Physik.

Das sehe ich im Prinzip auch so, nur könnte ich mir gut vorstellen, daß vor dem Fit die reine Luftreibung F=cw*(rho*v²/2)*A aus der Kurvenschar nicht herausgerechnet wurde (halte ich auch für eine ziemlich komplexe Aufgabe). Je nachdem müßte die Luftreibung für eine solche Simulation noch berücksichtigt werden oder auch nicht.
Natürlich ist die Aerodynamik hoch komplex, sonst bräuchte man keine Windkanalmessungen, sondern man könnte das Ergebnis sofort voraussagen.

Zum vorherigen Post die zugehörige Pressemitteilung von Jugend forscht BaWü:
http://www.jugend-forscht.de/index.p.../download/6455

[Mark5]

Weil ich gerade in meinen Unterlagen drüber "gestolpert" bin:

Magnuseffekt: Neben den Kraftkomponenten der Erdanziehung und des Luftwiderstandes bestimmt die Rotationskraft das Flug- und Absprungverhalten des Balles. Infolge des Reibungswiderstandes der Balloberfläche bildet sich an dieser eine mitrotierende Luftschicht. Bei einem vorwärts rotierendem Ball entsteht an der Unterseite des Balles ein Unterdruck, da hier die Luftströmung und die mitrotierende Luftschicht des Balles dieselbe Richtung verfolgen. Die Rotationskraft des Balles (Magnus-Effekt) wirkt nach unten. Bei einem rückwärts rotierendem Ball verhält es sich genau umgekehrt. Im Vergleich zum rotationslosen Ball ist die Flugbahn des vorwärts rotierenden Balles infolge der nach unten gerichteten Magnus-Kraft verkürzt. Der vorwärts rotierende Ball springt auf der Tischoberfläche flach nach vorne weg (Ausfallwinkel kleiner als Einfallwinkel).

(Autor mir unbekannt)

[Schmidt]

Zitat von Mark5

(Autor mir unbekannt)

Der Entdecker ist natürlich Heinrich Gustav Magnus. Siehe Wikipedia.

Der US Ball fliegt weiter als der TS Ball.