Berechnung von Geschwindigkeiten bei Rotationen

TJ · Gast

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich studiere Tehnikjournalismus und habe Physik als Bestandteil des Studiums. Leider habe ich in meiner Vergangenheit nicht so viel Kontakt mit Physik gehabt und tue mich deshalb sehr schwer damit, physische Zusammenhänge selbstständig zu erkennen und zu verstehen.

Momentan komme ich bei dieser (vermutlich einfachen) Aufgabe des Teilbereiches "Rotation" nicht weiter und bin für jede Hilfestellung dankbar:

Ein Stein der Masse M = 0,5 kg wird an einem 1,5 m langem Seil waagerecht kreisen gelassen. Die Geschwindigkeit des Steines beträgt 6 m/s. Wie verändert sich die Geschwindigkeit des Steins, wenn man das Seil durch heranziehen auf 1 m verkürzt?

Meine Ideen:
Ich habe zunächst eine Aufstellung gemacht, was gegeben und gesucht ist, die folgendermaßen aussieht:

Gegeben:

M1 = 0,5kg
r1 = 1,5 m
v1 = 6 m/s

Gesucht:

v2 = ? bei
r2 = 1,0 m
M2 = 0,5 kg

Das Einzige, was ich errechnet habe ist die Winkelgeschwindigkeit ?.
Dazu habe ich die Formel v = r * ? benutzt und dadurch den Wert 4/s erhalten.
Habe gedacht, dass ich dadurch Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit ziehen kann, aber leider versagt ab hier mein Verständnis.

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Offensichtlich verstehst du zwar die physischen Zusammenhänge, aber nicht die physikalischen !

Mal ein kleiner Tipp: Drehimpulserhaltung !

Hilft dir das schon weiter ?

TJ · Gast

Hi, danke für den Tipp und entschuldige bitte, habe mich vertippt. Natürlich meine ich die physikalischen Zusammenhänge. ;-)

Drehimpulserhaltung besagt doch, dass bei M = 0, L = const. ist.

Also könnte man doch sagen: L1 = L2 => J1 * w1 = J2 * w2

Da ich w1 bereits errechnet habe, müsste ich das Trägheitsmoment J des Steins errechnen und nach w2 auflösen, richtig?
Jedoch, wie errechnet man das Trägheitsmoment eines 0,5 kg schweren Steines, dessen Beschaffenheit nicht näher definiert ist?

L · Gast

Du denkst immer zu kompliziert. Drehimpuls im einfachen Fall ist L=r*v*m

TJ · Gast

Jetzt ist das Eis gebrochen. Vielen Dank. Mit dieser Drehimpulsformel L = r*m*v ist das ja wirklich sehr einfach zu lösen.

Ich weiß selber nicht, warum ich immer so kompliziert denke. Liegt wahrscheinlich daran, dass ich noch nicht so den Draht zur Materie habe.

Vielen Dank für die Tipps!