ich hab mal alle 6 bsp ausgearbeitet, bin mir aber ziemlich sicher dass nicht alle stimmen
bei bsp 37 bin ich davon ausgegangen dass keine energie verloren geht, stimmt das?^^ bei bsp 38 hab ich v’=0 angenommen und beim 40er komm ich nicht drauf wie ich die umdrehungen berechnen soll.
bin allen dankbar die fehler finden^^
@ kakadu: bei den ersten beiden stimm ich mit dir überein, außer dass du bei 36 in der vorletzten zeile einen kleinen fehler beim herausziehen von 1/2 aus der klammer gemacht hast UE7.pdf (28.2 KB)
also das a = r·SIN(θ) ist der abstand eines massenelements von der drehachse. im demtröder auf seite 148 unten ist eine skizze, schau dir die an falls dir nicht klar ist wieso r·SIN(θ) der normalabstand ist
und zu den grenzen: ich integriere zwar nur von R/2 bis R, aber dafür geht mein φ von 0 bis 2pi
also nix für ungut, aber ich denk schon dass das so stimmt
Hi, habs auch mal gerechnet, werd also mal meinen Senf dazu abgeben
37: es geht schon Energie verloren, man muss da zuerst mit Drehimpulserhaltung das neue \omega ausrechnen, und dann erst Energieerhaltung (irgendwie ist das ähnlich zum ballistischen Pendel) mit neuem \omega und neuem Mtrm (Massenträgheitsmoment)
39: #57 stimmt nicht, M=\rho*\frac{4}{3}\pi[R^3-(\frac{R}{2})^3] #68: ich weiß, du hast das nicht selber umgeformt, aber für I kann man MR^2\frac{31}{70} einsetzen, dann fällt das M und das R² gleich mal weg
danke schon mal, du hast natürlich recht! das ergebnis für den trägheitsmoment bei 39 macht dann auch sinn^^
38 hab ich nochmal über den ansatz mit energie und impulserhaltung gerechnet und da komm ich auf:
ω = 16.8 rad/s v’ = 6.8 m/s.
so große ungenauigkeiten trau ich meinem programm nicht zu, kanns sein dass du da rundungsfehler eingebaut hast?
zu 40b hab ich mir überlegt das über die Bewegungsgleichung der Rotation zu lösen, also
φ= (M/2I)*t1^2+ω·t1
das ergibt mir φ=60pi = 30 Umdrehungen bei einem konstanten Bremsmoment von pi/30
hm, ich glaub bei dir stimmt mit der Impulserhaltung etwas nicht, weil mv < mv’ + Mωa/2 (ωa/2 = Schwerpunktgeschw. der Masse)
ich find irgendwie generell keinen „sauberen“ Ansatz zu dem Beispiel, bin mir aber relativ sicher dass meine Werte die korrekten sind
und yup, die 30 Umdrehungen hab ich auch, mit Energieerhaltung, weil Mφ ist ja die verrichtete Arbeit (analog zu F*s), einfach mit Ekin gleichgesetzt
Zu 38b):
Ich hätts grad mit Drehimpulserhaltung versucht, komme aber nicht auf die Werte.
Entweder ich hab mich beim Umformen verhaut (und den Fehler bis jetzt noch nicht gefunden), bzw. mein Ansatz ist falsch:
Laut Demtröder S. 67 kann man auch für eine sich geradlinig bewegende Masse einen Drehimpuls im Bezug auf einen gewissen Punkt bestimmen. Formel ist mvb, wobei b das Lot ist (in diesem Fall 2a/3):
mv(2a/3)=m*v’2a/3 + Jw
Kann mir einer sagen ob ich das so auch machen kann und mich verrechnet habe, oder ob das sowieso nicht geht (und warum)?
Danke
mir gehts genauso. Hab mit Drehimpulserhaltung (ident mit dem von offbeat) und Energieerhaltung zwei Gleichungen erstellt die v’ und w als unbekannte haben, mir kommen aber auch falsche werte raus.
Naja, die Drehimpluserhaltung macht dir ja nur aus einem 3D-Problem ein 2D-Problem, für das du dann in diesem Fall noch 2 Gleichungen brauchst, Impulserhaltung und Energieerhaltung.
sry, war blödsinn…
Wenn ich nun die kinetische Energie meines Gedankenganges mit der Rotationenergie vergleiche, bemerke ich, dass die kinetische das Doppelte der Rotationsenergie ist.
Könnte das ein eventueller Energieverlust sein, was meint ihr?
Zu 37:
Wenn das rad blockiert wird, wandelt sich die Rotations-Energie doch ganz in potentielle Energie um und dann kann ich die Höhe und damit den Einkel berechnen wenn es den höchsten punkt erreicht hat.
Ich hoffe ich bin mal so weit richtig.
Aber wie b zu verstehen ist weiß ich gar nicht. meadows hat zwar einen interessanten Ansatz, aber irgendwie ist die Frage nicht wirklich eindeutig gestellt.
Die einzige Aussage die ich über die Energien machen kann ist, dass dann eben die Rotation in Höhenenergie übergeht, bzw dann eben immer um die Ruhelage schwingt und E.pot und E.kin alternieren.
Schaut alles ganz gut aus, nur was ich nicht kapier, ist woher gleich bei 35a) aufeinmal noch ein r herkommt (du integrierst plötzlich über r³, aber lt. Formel muss man über r² integrieren?)