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Experimentelle Untersuchungen zur Biegung der Fliegenrute

Montag, Februar 3rd, 2014

(english version)

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Update (November 2014) !!!

Seit der ersten Veröffentlichung meiner Untersuchungen im Februar 2014 sind bei mir neben viel Lob auch einige Kritiken eingegangen. Mit den zwei wichtigsten Kritiken, dass

a) die Spitze der absolut steifen Fliegenrute abweichend von meinen Untersuchungen auf einer geraden Bahn geführt werden könne

b) die Berücksichtigung der Masse beider Fliegenrute zu deutlich abweichenden Ergebnissen führen würde

habe ich mich intensiv beschäftigt und meine Untersuchungen um die Betrachtung dieser Fragen ergänzt. Die Ergebnisse sind in der vorliegenden Revision 2.0 enthalten und betreffen im Wesentlichen den Abschnitt F und die Anhänge 1 bis 3. Ich nehme gerne vorweg, dass sich auch unter Betrachtung der vorgenannten Kritiken meine Ergebnisse nicht ändern, sondern eher noch Nachteile der absolut steifen Fliegenrute aufgezeigt werden ! Mein Dank gehört dem Physiker Dr. Franz- Josef Schmitt, der mich bei der Analyse und Erarbeitung der vorliegende Revision 2.0 sehr unterstützt hat ! Auf sein Vorwort möchte ich besonders hinweisen.

Download/Drucken der Revision 2.0

Die wichtigsten kritischen Anmerkungen zu meinen Untersuchungen habe ich in diesem Beitrag zusammengefasst und beantwortet !

In diesen Videos versuche ich den Effekt der Drehimpulserhaltung zu erklären:

Eine genauere physikalische Begründung, warum die flexible Fliegenrute die Energie in ihrer Spitze konzentriert, liefern diese Videos:

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Im vergangenen Jahr 2013 habe ich mich intensiv mit der Biegung unserer Fliegenruten beschäftigt. Ausgangspunkt war eine Wurfsequenz von mir, die mit einer handelsüblichen digitalen Kamera mit 30 Bildern pro Sekunde aufgenommen und Bild für Bild ausgelesen wurde.

Die für meine Wurfsequenz ermittelten Ergebnisse vergleiche ich in meinen Untersuchungen mit denen, die sich unter den selben Bedingungen für eine absolut steife Fliegenrute ergeben. Dieser Vergleich zeigt, dass die flexible Fliegenrute gegenüber der absolut steifen Fliegenrute viele Vorteile besitzt – wenn ihr Biegeverhalten gut auf das Gewicht und die gewünschte Geschwindigkeit der Fliegenschnur abgestimmt ist. Ein Ergebnis des Vergleiches ist beispielsweise, dass die flexiblen Fliegenrute – im Vergleich zu einer absolut steifen Fliegenrute – die eingegebene Energie (Aufwand) mehr als doppelt so gut in ihre Spitze überträgt.

Es würde mich sehr freuen, wenn meine Untersuchungen dazu beitragen können, den Fliegenwurf besser zu verstehen.

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Alternativer Link zu Scribd

cover_front-experimentelle_untersuchung_biegung_fliegenrute

 

 

Hier ein Auszug der aus meiner Sicht wichtigsten Feststellungen meiner Untersuchungen:

3. Feststellung: Die Spitze der flexiblen Fliegenrute zeigt über einen großen Teil ihres Weges in die Richtung der gestreckten Fliegenschnur; sie beschleunigt diese in horizontaler Richtung. Die Spitze der absolut steifen Fliegenrute zeigt zu keinem Zeitpunkt in die Richtung der gestreckten Fliegenschnur; sie beschleunigt diese tangential auf einem Kreissegment.

5. Feststellung: Der Stopp bzw. die Rückstellung / Entladung der flexiblen Fliegenrute beginnt, wenn ihre Spitze in etwa die Hälfte (~50%) ihres Weges (aus Rotation) zurückgelegt hat. Die Rutenhand hat dann gerade die Endstellung 140° erreicht.

7. Feststellung: Die Spitze der flexiblen Fliegenrute besitzt eine um ca. 33 %  höhere horizontale Endgeschwindigkeit als die Spitze der absolut steifen Fliegenrute. Hingegen bewegt sich die Geschwindigkeit der Spitze der flexiblen Fliegenrute zu Beginn des Wurfes nur um 15% der Geschwindigkeit, welche die Spitze der absolut steifen Fliegenrute zu diesem Zeitpunkt bereits besitzt (Anfangsgeschwindigkeit).

8. Feststellung: Die Spitze der flexiblen Fliegenrute besitzt zu Beginn des Wurfes ca. 5% (0,051) und die der absolut steife Fliegenrute ca. 39% (0,388) der Geschwindigkeit, welche sie zum Ende des Wurfes hin erreichen. Zu Beginn des Stopps bzw. der Rückstellung / Entladung besitzt die Spitze der flexiblen Fliegenrute mehr als 80% (0,84) ihrer Endgeschwindigkeit

9. Feststellung: Die Auslenkung ist ein Maß für die Biegung der Fliegenrute. Sie nimmt über die 90° Position hinaus zu. Jeder in die Rotationsbewegung eingegebene Weg (Änderung des Rotationswinkels) führt zu einer Steigerung der Biegung der Fliegenrute.

10. Feststellung: Bei der flexiblen Fliegenrute führt die anfängliche Rotationsbewegung zu einer zunehmenden Biegung, wodurch die potentielle Spannkraft ansteigt, ohne dass die Masse der Fliegenschnur eine Beschleunigung erfährt. Bei der absolut steifen Fliegenrute führt jede anfängliche Bewegung unmittelbar zu einer Beschleunigung der Fliegenschnur, wofür schlagartig eine Kraft aufgewendet werden muss.

11. Feststellung: Das vom Werfer aufzuwendende Moment steigt im Quadrat zur Länge L der Fliegenrute an.

12. Feststellung: Über den Weg der Rückstellung / Entladung der flexiblen Fliegenrute bringt der Werfer keine Arbeit bzw. Energie mehr ein, weil sich der Rotationswinkel nicht ändert (α=0). Über den Weg der Rückstellung / Entladung arbeitet allein die flexible Fliegenrute und sie erhöht dabei gleichzeitig die Geschwindigkeit ihrer Spitze.

13. Feststellung: Die flexible Fliegenrute überträgt die in den Griff eingegebenen Energie zur Spitze hin (Effizienz) mehr als doppelt so gut wie die absolut steife Fliegenrute.

16. Feststellung: Je kürzer eine Fliegenrute ist, desto mehr trägt die Translationsbewegung zum gesamten, horizontalen Weg der Rutenspitze bei. Und je länger eine Fliegenrute ist, desto weniger trägt die Translationsbewegung zum gesamten, horizontalen Weg der Rutenspitze bei.

17. Feststellung: Weder mit einer reinen Rotations- noch mit einer reinen Translationsbewegung kann die Effizienz der masselosen, absolut steifen Fliegenrute über den Wert von 1,0 gesteigert werden. Die absolut steife Fliegenrute kann auch bei keiner anderen denkbaren Bewegung, keinem anderen Weg, Rotationswinkel oder Geschwindigkeitsverlauf Hilfe für eine bessere Übertragung der Energie vom Griff zur Spitze anbieten. Aus diesem Grunde erfährt sie durch die meinen Untersuchungen zugrunde gelegten Rotationsbewegung keine Nachteile

18. Feststellung: Es ist gerade die Rotationsbewegung, welche die Geschwindigkeit der Spitze am meisten steigert. Der Werfer der absolut steifen Fliegenrute muss bei längeren Fliegenruten und größerem Rotationswinkel genau auf diesen Vorteil zunehmend verzichten, weil er mit der Spitze entweder den geraden Weg verlassen oder im Griff eine vertikale Ausgleichsbewegung (Hub) ausführen muss, die mit zunehmender Rutenlänge immer schwieriger bis unmöglich wird.

Fazit: Aus meinen Untersuchungen geht hervor, dass die Biegung der Fliegenrute über die gesamte Dauer des Wurfes Vorteile bringt, die im Wesentlichen aus dem Zusammenspiel zwischen er Drehimpulserhaltung und der Federenergie kommen und dass die Translationsbewegung dabei helfen kann, diese Effekte besser zu nutzen. Wegen der fehlenden Biegung besitzt die absolut steife Fliegenrute solche Vorteile nicht. Die flexible Fliegenrute überträgt in meiner Wurfsequenz die in den Griff eingegebene Energie in die Spitze deutlich effizienter, als es die absolut steife Fliegenrute kann.


Abschließend noch mein aktuellsten Videos zum Einfluss des Drehimpulses auf den Fliegenwurf:



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