Energieverlust eines rollenden Bleistifts

Alexanderh.1356 · Gast

Meine Frage:
Aaaalso, ein Bleistift ist ja so in der Regel sechseckig und natürlich auch gleichseitig und genau soeinen legen wir jetzt mal auf eine geneigte Ebene mit einem bestimmten Neigungswinkel (hier steht das Formelzeichen für den Winkel). Der Stift wird kurz angestubst und rollt ganz ohne zu rutschen herunter. Berechne den Verlust an kinetischer Energie des Bleistift während eines solchen Aufschlags.

Meine Ideen:
Logischerweise geht man hier davon aus das der Stift nach halt jeder sechstel drehung mit seiner Flächen Seite auf den Untergrund wtößt. Das ist auch mit Aufschlag gemeint.

Naja also ich find das jetzt nicht besonders leicht gerade weil ich nicht weiß wie man da ran muss, klingt auch iwie nach ner schweren Rechnung. Da mir ein Kommilitone das als Übungsaufgaben für eine baldige Prüfung gegeben hat ich aber garkeine Ahnung davon habe wäre es super wenn es jemanden ganz lieben gäbe, der mir das mal vorrechnet?? Danke ganz lieber Mensch !!

Korrekturen aus zweitem Beitrag übernommen, diesen gelöscht, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet.

Zur Frage, warum es nach zwei Stunden immer noch keine Antwort gibt:

Zum einen sind vielleicht momentan nicht die entsprechenden Kinematik-Experten im Board (ich bin leider keiner). Wir versuchen zwar normalerweise, innerhalb von zehn Minuten zu antworten, aber es muss eben auch ein Helfer sein, der sich damit auskennt. Hab also Geduld.

Zum andern könnte es auch am von Dir gewählten Titel liegen. "Roll roll roll roll roll den Bleistift hey!" riecht doch etwas nach Spam, viele Helfer schauen da gar nicht erst rein. Ich hab den Titel daher mal modifiziert.

Viele Grüße
Steffen

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5849

Ich denke, ohne weitere Angaben kann man die Frage nicht beantworten. Im Idealfall ohne Reibung, Verformung etc. tritt kein Energieverlust auf und die Summe aus Translations-, Rotations- und potentieller Energie bleibt konstant. In diesem - zugegebenermassen realitätsfremden - Fall würde sich der Bleistift auch auf einer horizontalen Ebene ungebremst bewegen, wenn er einmal genügend beschleunigt wurde.

Alexanderh.6282 · Gast

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5849

Du kannst Dir ja einmal einen extremeren Fall vorstellen: ein dünnes Brett, das mit etwas Schwung auf eine horizontale Ebene gekippt wird. Im idealen Fall würde der Drehimpuls, welcher das Brett aus dem Drehmoment, das die Gravitationskraft bewirkt, gewinnt, reichen, um das Brett wieder aufzurichten. Auch das Brett würde sich also ungebremst bewegen. Oder wohin sollte denn die Energie gehen, wenn von Reibung, Luftwiderstand und Verformung abgesehen wird?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5785 Wohnort: Heidelberg

Vielleicht soll man davon ausgehen, dass bei jedem flachen Aufkommen einer Sechskant-Seite auf die Ebene eine Art inelastischer Stoß stattfindet, so dass nur Impuls und Drehimpuls erhalten sind.
Sonst würde er ja auch zurück federn ein Stück oder so ähnlich.

Wie ist denn die Aufgabe wörtlich formuliert? Steht da was von elastisch, unelastisch, inelastisch oder so?

Gruß
Marco

PS: Impulserhaltung ist hier natürlich nicht so einfach, weil die Ebene ja fest ist und deshalb Impuls und Drehimpuls aufnehmen kann, sprich es ist kein abgeschlosses System. Aber ohne Reibung kann sie halt nur Kräfte übertragen, die senkrecht auf ihr stehen. Keine Ahnung, wie man da am besten vorgeht...

Alexanderh.7382 · Gast