WS 2012 UE7

so dann mal ein beitrag von mir - Trägheitsmomente :mrgreen:

lg
Beispiel 36.jpg
Beispiel 35.jpg

ich hab mal alle 6 bsp ausgearbeitet, bin mir aber ziemlich sicher dass nicht alle stimmen :stuck_out_tongue:
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 :slight_smile:
UE7.pdf (28.2 KB)

oh danke für den tipp :wink:

zu 39:
was mir bei dir nicht ganz klar ist, #54

edit: #55 grenzen natürlich richtig #-o

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 :wink:

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 :slight_smile:

klar hast recht bins nochmal durchgegangen #-o
ah und danke für den tipp :wink:

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)

38: a) ich hab einfach von 0 bis a integriert, dann brauch ich den Steiner’schen Anteil nicht extra rechnen :wink:
b) nope, v’ ist nicht 0, (Dreh)impulserhaltung und Energieerhaltung ansetzen führt zum Ergebnis: v’=-7,65 m/s; \omega’=14,7 rad/s
hilfreich bei b): http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/grundwissen/05stoesse/elastisch.htm und http://www.leifiphysik.de/web_ph10_g8/grundwissen/05stoesse/elastisch_her.htm

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

senf ende
and as always: chave a nice day :smiley:

danke schon mal, du hast natürlich recht! :smiley: 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? :stuck_out_tongue:

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 :stuck_out_tongue:
und yup, die 30 Umdrehungen hab ich auch, mit Energieerhaltung, weil M
φ ist ja die verrichtete Arbeit (analog zu F*s), einfach mit Ekin gleichgesetzt :wink:

hast recht so kanns nicht gehn^^
mein fehler war dass ich impuls mit impuls’+drehimpuls gleichgesetzt hab…
jez komm ich auch auf deine werte, thx! :smiley:

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 :wink:

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.

@Godan:

Kannst du erklären wie du bei 38 auf die Werte kommst?
Wäre echt klasse, hab schon fast keine Haare mehr am Kopf :blush: #-o

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…

Ich hab mit Impuls und Energieerhaltung gerechnet und komme auf v1`=v1+ (2Mwr)/(m+M) wobei v2´= m/M(v1-v1´)+v2 ist.

hat sich erledigt

Heyho,

bezüglich Beispiel 37b.

Gefragt ist ja die Größe des Energieverlustes. Hier mal eine Idee:

v=\omega*r

E_{kin}=\frac{mv^2}{2} nun für v \omegar einsetzen, dies ergibt: E_{kin}=\frac{m*\omega^2*r^2}{2}

Rotationsenergie: E_{rot}=\frac{m*\omega^2*r^2}{4}

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?

LG Chris

Bei 38 scheint irgendwie jeder was anderes zu haben^^
Ich komm jz auf: v’=-8,75m/s und w=15,625s^-1

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?)

LG Lauri

Das hab ich auch noch net ganz gerallt, kann da jemand helfen? :confused: