07 Bead Dynamics

Aufgabenstellung

A circular hoop rotates about a vertical diameter. A small bead is allowed to roll in a groove on the inside of the hoop. Investigate the relevant parameters affecting the dynamics of the bead.

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Leitfragen

• Warum verharrt die rollende Kugel bei manchen Geschwindigkeiten des Rings nicht in einer stabilen Auslenkung?
• Kann dieses Verhalten mathematisch beschrieben/vorhergesagt werden?
• Von welchen experimentellen Parametern hängt ab, ob die Kugel in stabiler Höhe ruht oder nicht?
• Wie hängt die Höhe der Kugel mit verschiedenen Größen (Durchmesser des Rings, Rotationsgeschwindigkeit des Rings, Radius der Kugel,...) zusammen?
• Welche Beobachtungen passen mit den theoretischen Berechnungen zusammen? Welche nicht?