Geschwindigkeit Rad

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44

Hallo,
verstehe nicht was ich falsch mache.

Das Rad eines Fahrrads besteht vereinfacht aus der Felge (dünner Kreisring, 1,5 kg, Durchmesser 70 cm), 20 Speichen (Stäbe, 15 g, Länge 35 cm) und einem Ventil (Punktkörper 20 g im Abstand 32 cm von der Achse).
Warum kann die Nabe in der Mitte für die
Rechnung vernachlässigt werden?

a) Wie groß ist das Trägheitsmoment?{0,198 kg m²}

b) Wenn das Rad aus der gezeichneten Position losgelassen
wird, mit welcher Geschwindigkeit bewegt
sich das Ventil bei vernachlässigter Reibung anschließend
durch den tiefsten Punkt? {25,5 cm/s}

a konnte ich lösen.

b)

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

wenn Du mit dem Energieerhaltungssatz rechnest, musst Du aber den Schwerpunkt des Rades berücksichtigen, der sich durch das Ventil ausserhalb der Achse befindet. Du hast als Schwerpunkt den Radius des Rades angenommen. Das ist natürlich falsch.

VG

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44

Hi,
hab versucht den Schwerpunkt zu berechnen. Bin aber immer auf das falsche Ergebnis gekommen.
Den Ursprung habe ich in die Radmitte gelegt.

Habe diese Formel gefunden:

m1=0,02kg aber was ist m2

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

für m2 würde ich die Summe aller anderen Masssen annehmen, mit x=0. (und für m1 entsprechend die Masse des Ventils und x=32cm)

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44

So ?

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Ja, dass passt. Der Schwerpunkt liegt bei 0,35cm.
Sorry, ich hbe mich eingangs geirrt.

Du kannst das Moment, welches auf das Rad wirkt auf zwei Wege berechnen. Entweder Gesamtmasse*Abstand Gesamtschwerpunkt
oder Masse Ventil*Abstand Ventil.
Zweiteres hast Du ja eingangs gemacht. Sorry noch mal.

VG

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44

Das Endergebnis ist aber immer noch falsch.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OT

Für jeden Radfahrer ist das hier eine (psychologisch) hammerharte & fußnägelbiegende Frage, an der mir das 20 Gramm Ventil noch das unwesentlichste scheint neben fehlendem Reifen, der bekifften Einspeichung und mit der Krönung:
Warum kann die Nabe in der Mitte für die Rechnung vernachlässigt werden?
worauf es nur im Grunde eigentlich nur eine kurze und ehrliche Antwort geben kann ... f.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1213

Hallo,

da Du mit der Energieerhaltung rechnest, musst Du doch mit der Gesamtmasse und dem Gesamtschwerpunkt rechnen. Also für m = 1,82kg, für h = 0,003516m und für r = 0,32m einsetzen. Dann kommt das richtige Ergebnis raus.

VG

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44

Danke jetzt kommt das richtige heraus smile

Noch eine Frage:
r = 0,32m = der oberste Punkt vom Ventil
Der unterste Punkt wäre r=0,35m oder ?
Ist die Aufgabenstellung dann nicht ein wenig ungenau oder sehe ich das falsch ?

E=mc² · Anmeldungsdatum: 24.06.2014 Beiträge: 494

? · Anmeldungsdatum: 08.01.2015 Beiträge: 44