Starre Körper mit kinematischen Bindungen

Zusammenfassung

Eine Münze, die auf horizontaler Unterlage abrollt, kann in guter Näherung durch eine dünne Scheibe mit der Masse m und dem Radius R approximiert werden, wobei der Massenmittelpunkt S mit der Scheibenmitte M zusammenfällt, Bild 4.1. Die Bewegungen derMünzewerden von einem Inertialsystem aus beschrieben dessen x ₀- und y ₀-Achsen die Unterlage aufspannen. Das körperfeste Koordinatensystem K und das Referenzsystem R haben ihren Ursprung im Massenmittelpunkt S. Die im Kontaktpunkt P auftretende Kraft wird zerlegt in die in Richtung der z ₀-Achse wirkendeNormalkraft FN und in die in der x0 y0- Ebene liegende Reibkraft F _R , wobei mit den Koordinatenachsen x _P und y _P hier noch eine weitere Unterteilung in eine Umfangs- und Querkomponente möglich ist. Der Kontakt zur Unterlage und die Rollbewegung der Münze können durch geeignete Kraftgesetze oder in idealisierter Weise auch durch kinematische Bindungen modelliert werden.