Mechanik: Rad geneigte Ebene < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:29 So 03.10.2010 | | Autor: | Xnyzer |
| Aufgabe | Ein Rad (Masse 30kg, Durchmesser 60cm, Massenträgheitsmoment J=1,35kg*[mm]m^2[/mm]) startet aus der Ruhelage und rollt eine geneigte Ebene hinab. Die Ebene hat eine Neigung von 20% (horizonatle Entfernung bezogen auf die Höhendifferenz) und eine Höhe von 30m.
a) Mit welcher Geschwindigkeit kommt das Rad unten an?
b) Wie groß ist die Beschleunigung?
c) Wie lange dauert das Hinabrollen? |
Ich weiß einfach nicht wie ich anfangen soll. Ich habe das Gefühl, dass mir Angaben fehlen.
Berechnet habe ich bisher, dass die Höhe der Ebene 30m sein muss und die Länge (am Fuße) 150m. Somit ist die Länge der geneigten Ebene ca. 152,97m. Der Winkel beträgt 11,31°.
Es werden außerdem 81,15 Umdrehungen benötigt, bis das Rad unten ist.
Nur das alles hilft mir nicht weiter.
Wie muss ich anfangen?
Vielen Dank!
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:02 So 03.10.2010 | | Autor: | chrisno |
Bei dieser Aufgabe ist entscheidend, dass das Rad rollt. Daraus entsteht ein Zusammenhang zwischen Winkelgeschwindigkeit und Bahngeschwindigkeit. Schreib den mal hin.
a) kannst Du mit der Energieerhaltung lösen. Der Translationsanteil und der Rotationsanteil der kinetischen Energie sind über die oben formulierte Rollbedingung mitenander verbunden.
b) und c) Wenn Du diese bearbeitest, dann könntest Du dabei auch a) lösen. Die Kraft ist konstant. Sie bewirkt eine Beschleunigung des Schwerpunkts und eine Winkelbeschleunigung. Beide Beschleunigungen sind über die Rollbedingung miteinander verknüpft.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:40 Mo 04.10.2010 | | Autor: | Xnyzer |
also.. [mm]w=\bruch{v}{r}[/mm]
W_pot + W_kin + W_rot = m*a
m*g*h + [mm]\bruch{m}{2}v^2[/mm] + <span class="math">[mm]\bruch{J}{2}w^2[/mm] = m*a
m*g*h + <span class="math">[mm]\bruch{m}{2}v^2[/mm] + [mm]\bruch{J}{2}(\bruch{v}{r})^2[/mm] = m*a ??
Jetzt könnte ich v berechnen, wenn ich a wüsste.... Was ist falsch? :S
Danke! :$</span></span>
|
|
|
|
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]"){kind=small}
![[kopfschuettel]](/images/smileys/kopfschuettel.gif "[kopfschuettel]"){kind=small}
wie kommst Du darau?
