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Winkelbeschleunigung
 
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Diamon



Anmeldungsdatum: 21.02.2018
Beiträge: 8

Beitrag Diamon Verfasst am: 12. Apr 2018 08:25    Titel: Winkelbeschleunigung Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ich möchte die Winkelbeschleunigung berechnen.

Ich starte bei einem Punkt von 0 beschleunige auf eine unbekannte Geschwindigkeit und verzögere wieder auf 0.
Die Bewegung Dauert 0,9s und ich lege einen Winkel von 180° zurück


Kann ich das mit:



mit dem Bogenmaß

sprich



Und dann mit dieser Winkelgeschwindigkeit die Winkelbeschleunigung errechnen



geht das so? oder muss ich das für die hälfte der Zeit und strecke berechnen da die Beschleunigung und die Verzögerung gleich wäre?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7266

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 12. Apr 2018 10:25    Titel: Antworten mit Zitat

In den 0,9 Sekunden gehst Du doch von Null auf die maximale Winkelgeschwindigkeit und wieder runter. Daher gehst Du in 0,45 Sekunden auf die maximale Winkelgeschwindigkeit, und das ist auch die Grundlage für die Berechnung der Winkelbeschleunigung.

Viele Grüße
Steffen
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 12. Apr 2018 10:42    Titel: Re: Winkelbeschleunigung Antworten mit Zitat

Diamon hat Folgendes geschrieben:
...
Kann ich das mit:



...


Nein, kannst Du nicht. Denn diese "Formel" ist falsch. Richtig ist



sofern die Winkelbeschleunigung konstant ist.

Zur Erinnerung: Translations- und Rotationsbewegung werden durch analoge Gleichungen beschrieben. Dabei wird die Masse m in der Translationsbewegung durch das Trägheitsmoment J in der Rotationsbewegung ersetzt, die Beschleunigung a durch die Winkelbeschleunigung , die Geschwindigkeit v durch die Winkelgeschwindigkeit und der Weg s durch den Winkel .

Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte bzw. verzögerte Bewegung. Die wird durch zwei Gleichungen beschrieben.

Für die Translation:

und


Für die Rotation:

und


Bei der hier vorliegenden Aufgabe handelt es sich um eine gleichförmig beschleunigte Rotationsbewegung, die also durch die beiden letztgenannten Gleichungen beschrieben wird. Dabei handelt es sich um einen Sonderfall mit und . Die beiden Gleichungen, die die hier zu bearbeitende Bewegung beschreiben, lauten also


und


(Davon benötigst Du hier allerdings nur die erste.)

Die Aufgabe besteht aus zwei Teilen, einer Beschleunigungsphase und einer Verzögerungsphase. Mangels weiterer Angaben soll wohl davon ausgegangen werden, dass der Betrag der Winkelbeschleunigung in beiden Phasen gleich groß ist. Anderenfalls wäre die Aufgabe nicht eindeutig lösbar. In der hier vorliegenden Aufgabenstellung fehlt also eine diesbezügliche Angabe.

Unter der o.g. Annahme, dass die Winkelbeschleunigung und Winkelverzögerung betragsmäßig gleich groß sind, läuft die Bewegung zeitlich symmetrisch ab: Der halbe Winkel wird in der halben Zeit zurückgelegt. Also


mit

und


Das musst Du nun nur nach der gesuchten Winkelbeschleunigung auflösen. Schaffst Du das?
Diamon



Anmeldungsdatum: 21.02.2018
Beiträge: 8

Beitrag Diamon Verfasst am: 12. Apr 2018 17:00    Titel: Antworten mit Zitat

also



eingesetzt wäre das dann 15,514 s^-2
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7266

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 12. Apr 2018 17:11    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist richtig.

Viele Grüße
Steffen
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