Homogene Scheibe, drehbar um feste Achse

peter19 · Anmeldungsdatum: 08.01.2006 Beiträge: 2

Hallo, ich brauche dringend den schrittweisen Lösungsweg zu der angehangenen Aufgabe, habe von Physik nicht wirklich Ahnung, aber die Lösung der Aufgabe ist Voraussetzung für eine Praktikumsteilnahme.
Wäre wirklich nett, wenn mir jemand helfen könnte, für Experten dürfte die Aufgabe sicher kein Problem sein.
Schönen Dank
Peter

[wenigstens die mühe das bild halbwegs zu beschneiden und zu verkleinern hättest du dir machen können (mal ganz abgesehen von eigenen ansätzen) - dann könnten die mods auch anregungen zu deinem problem geben anstatt nur die lösung von rund 0,64 umdrehungen (bei angenommenem/r konstantem angriffspunkt/-richtung der kraft) hinzuschreiben :p - das bild hab ich gemacht ... also zeig mal deine überlegungen, para]

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Zuerst brauchst Du das Trägheitsmoment der Scheibe. In der Formelsammlung findet man so was für einen Vollzylinder, was bei einer geringen Dicke ja einer Scheibe entspricht. Dafür ist die Formel:

Jetzt brauchst Du noch das Drehmoment. Das ist immer:

Uns genügt aber hier mal der Betrag:

Wenn man jetzt die Sachen mit gleichmäßiger Beschleunigung bei der "normalen" Translation kennt, kann man das verwenden. Man muß nur wissen, dass es diese Entsprechungen gibt:
Strecke

<-> Winkel

Geschw.

<-> Winkelgeschw.

Beschl.

<-> Winkelbeschl.

Kraft

<-> Drehmoment

Masse

<-> Trägheitsmoment

und so weiter...
Die letzte Formel kannst Du also verwenden um in unserem Fall die Winkelbeschleunigung aus zu rechnen:

Jetzt gelten aber wieder die ganz normalen Bewegungsgleichungen wie für die Translation auch:

Wenn Du das durch 2Pi teilst, kommst Du auf die Umdrehungen in der ersten Sekunde.

Gruß
Marco

peter19 · Anmeldungsdatum: 08.01.2006 Beiträge: 2

Vielen Dank,
das hilft mir auf jeden Fall weiter.
Schönen Gruss
Peter

Gast

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Ja, das stimmt! Da war ich mir auch nicht so ganz sicher. Aber immerhin ist die Rede von einer "homogenen Scheibe". Wenn in der Mitte keine Masse wäre, wäre es eher ein homogener Ring oder so. Deshalb bin ich dann mal von der kompletten Scheibe ausgegangen. Für einen Ring, oder eben ein "dickes Rohr", wie es bei meinen Formeln steht wäre das Trägheitsmoment dann:

Allerdings denke ich eher, dass hier wirklich die von einer vollen Scheibe, also einem Zylinder ausgegangen werden soll.

Gruß
Marco