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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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 Blumi Verfasst am: 02. März 2011 12:51 Titel: Horizontalgeschwindigkeit einer Vollkugel |
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Hab ein paar Fragen zur folgenden Aufgabe:
Sie haben eine Vollkugel mit der Masse m=1 kg und dem Radius R=0.1m und bringen sie zunächst durch Drehen um ihre Symmetrieachse auf eine Rotationsfrequenz von ν= 10 s^-1, Dann setzen Sie die Kugel auf eine Ebene mit der Drehachse parallel zur Ebene.
a) Welche konstante Horizontalgeschwindigkeit v erreicht die Kugel nach der
Einlaufphase, bei der die Kugel horizontal beschleunigt wird?
b) Welche Höhe h erreicht die Kugel, wenn sie anschließend eine schiefe Ebene im
Schwerefeld der Erde hinaufläuft?
(Trägheitsmoment Vollkugel Θ =2/5 MR^2 ; Reibungsverluste seien vernachlässigbar,
Erdbeschleunigung g=9,81 m/s^2)
-Die potentielle Energie beim Aufgabenteil a) =0 oder?
-Und diese Rotationsfrequenz v ist das die aus dem zusammenhand w=v*r ? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 13:04 Titel: Re: Horizontalgeschwindigkeit |
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| Blumi hat Folgendes geschrieben: |
-Die potentielle Energie beim Aufgabenteil a) =0 oder?
-Und diese Rotationsfrequenz v ist das die aus dem zusammenhand w=v*r ? |
Einverstanden, das würde ich auch so sehen. Du meinst da aber sicher nicht ein  , (das wäre ja eine Geschwindigkeit), sondern ein  , stimmts? |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 13:26 Titel: |
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genau:)
nur irgendwie kommt das bei mir mit den einheiten nicht ganz hin!
^2* \frac{2}{5}m*r^2 -\frac{1}{2}m*v^2=0
<br />
<br />
\frac{1}{2} \nu^2 * \frac{2}{5}+m - \frac{1}{2}*m*v^2=0
<br />
\frac{1}{5} \nu^2*m - \frac{1}{2}m*v^2=0
<br />
\frac{1}{5} \nu^2*m = \frac{1}{2}m*v^2
<br />
<br />
\frac{1}{5}\nu^2= \frac{1}{2}v^2
<br />
<br />
\sqrt{\frac{1}{5} \nu^2} = \frac{1}{2} v^2 )
und v ist ja m/s und ich hab ja keine Meter mehr da stehen-.- |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 13:30 Titel: |
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Moment, damit
| Zitat: |
Und diese Rotationsfrequenz v ist das die aus dem zusammenhand w=v*r ?
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war ich natürlich nicht einverstanden, dazu habe ich dir ja eben gerade den Tipp gegeben, das vau und das nü klar auseinanderzuhalten.
Was ist das nü, und welche Formeln kennst du dafür?
Und was ist das v, und welche Formeln gelten dafür so zum Beispiel?
Dass die Einheiten in deiner Rechnung nicht stimmen, ist einfach nur ein klares Zeichen dafür, dass du vau und nü durcheinandergebracht hast. |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 13:32 Titel: |
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....kenne leider keinen zusammenhang zwischen diesem nu und omega....
oder ist die Rotationsfrequenz die cih als omega kenn hier nu? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 13:36 Titel: |
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Und ein Tipp für danach (wenn du das v und das nü dann sortiert hast):
Du hast bisher in deiner Rechnung ausgerechnet, dass alle Rotationsenergie vollständig in Translationsenergie umgewandelt werde.
Die Kugel hat aber am Ende gar nicht aufgehört, zu rotieren, denn sie gleitet ja am Ende nicht, sondern rollt. Am Ende ist also sowohl Translationsenergie als auch Rotationsenergie in der Kugel. Mit der Frage, zu welchen Anteilen sich das aufteilt, musst du dich in dieser Aufgabe ebenfalls noch auseinandersetzen, bevor du einen sinnvollen Ansatz hinschreiben kannst. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 13:38 Titel: |
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| Blumi hat Folgendes geschrieben: | ....kenne leider keinen zusammenhang zwischen diesem nu und omega....
oder ist die Rotationsfrequenz die cih als omega kenn hier nu? |
Ui, dann schau unbedingt noch mal in deinen Büchern und Aufschrieben nach, was die Kreisfrequenz omega mit der Frequenz nü zu tun hat. Das weißt du bestimmt schon ziemlich lange, und hast es nur vielleicht gerade vergessen. Kennst du für das nü vielleicht eher noch die Bezeichnung  ? |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 13:39 Titel: |
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oh man...woher soll ich das denn wissen...hab da wohl ein Zusammenhang für den vollzylinder
...ok hab da was w= 2pi*nu |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 13:44 Titel: |
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| Blumi hat Folgendes geschrieben: |
...ok hab da was w= 2pi*nu |
Genau, das weißt du bestimmt schon lange, oder? Denn so etwas ist ja so grundlegend, dass du es sicher nicht mehr in Formelsammlungen nachschlagen musst 
omega ist dabei die Kreisfrequenz, die in der Einheit 1/s angegeben wird, und das nü die Frequenz, die man in der Einheit Hz angibt. |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 13:47 Titel: |
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...haha...ne ist mir ehrlich gesagt neu und hab ich jetzt aus dem internet rausgesucht...in meinem Skript steht davon nichts-.-
frag mich gerade wie ich die Aufgabe dann in der klausur hätte lösen sollen...sehr nett... |
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 02. März 2011 14:09 Titel: |
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| Blumi hat Folgendes geschrieben: | | frag mich gerade wie ich die Aufgabe dann in der klausur hätte lösen sollen |
Das ist Schulstoff. Bei uns wurde das in Klasse 11 eingeführt. |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 14:24 Titel: |
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...wenn man in der 11.klasse Physik hatte!
Die Antwort hilft mir jetzt übrigens sehr beim lösen der Aufgabe.... |
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 02. März 2011 14:29 Titel: |
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dermarkus hat dir ja schon wichtige Hinweise gegeben.
Wie weit kommst du mit diesen nun? Wo hakt es jetzt noch? |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 14:34 Titel: |
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ja also ich weiß halt nicht wie ich heraus finden soll zu welchen anteilen sich die Translationsenergie und Rotationsenergie aufteilen... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 14:37 Titel: |
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Aber du weißt, dass die Kugel am Ende rollt.
Und die Unklarheit bezüglich dem nü und dem vau ist ja nun beseitigt.
Schreibe mal alles zusammen, und setz mal alles zusammen, was du bisher schon weißt und rausgefunden hast, und zeige mal, wie weit du damit schon kommst |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 15:03 Titel: |
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bin gerade voll verwirrt durch die aussage, dass die kugel am ende noch rollt...
also das mit dem nü und v hab ich ja wirklich verstanden und hätte das jetzt einfach bei meinem ansatz umgeschrieben alles.... |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 15:10 Titel: |
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Überleg mal, was das für die Energien bedeutet, wenn eine Kugel rollt. Wie schnell dreht sie sich dann, während sie sich mit welcher Geschwindigkeit bewegt?
Mach dir dazu gerne eine Skizze, um dir das so ausführlich zu überlegen, wie du das brauchst, um draufzukommen, falls du das noch nicht weißt. Und zeige diese Skizze und/oder deine Überlegungen dazu gerne hier. |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 15:24 Titel: |
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ist die transaltionsenergie gleich der roationsenergie? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 02. März 2011 15:29 Titel: |
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Nicht raten, selber überlegen! |
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Blumi
Anmeldungsdatum: 28.02.2011
Beiträge: 23
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| Blumi Verfasst am: 02. März 2011 15:30 Titel: |
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ach man...ich hab doch überhaupt kein physikalisches verständinis....kann nur rechnen :-P |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 03. März 2011 01:18 Titel: |
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Na, deshalb ist das genau der Punkt, an dem du beim Lernen und üben ansetzen musst. Denn mit "nur rechnen können" bist du in den Tests aufgeschmissen, in denen du zeigen sollst, was du gelernt hast und kannst.
Ich finde, der Schritt, an dem es bei dir momentan bei dieser Aufgabe hängt (was kannst du daraus folgern, dass du weißt, dass die Kugel am Ende rollt), ist gar nicht mal besonders schwierig.
Du scheinst dich bisher nur noch nicht so recht getraut zu haben, selber ans Überlegen zu gehen, anstatt nach Fertiganleitungen zu fragen, die dir die Lösung verraten oder vorkauen, anstatt dein Verständnis selbst aufzubauen und zu fordern.
Nur Mut, es ist nicht so schwer, wie du vielleicht denkst |
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