| Autor |
Nachricht |
| ClickBox |
Verfasst am: 25. März 2012 20:45 Titel: |
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Ich glaube du hast mich nicht richtig verstanden.
Es stimmt zwar, die translative Energie ist formal Null, aber durch die momentane Rotationsachse im Auflagepunkt bewegt sich der Schwerpunkt momentan!! auf einer Kreisbahn und durch die Bahngeschwindigkeit nimmt man den translativen Energieanteil mit hinein.
Unterumständen eine Sache der Interpretation. |
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| eva1 |
Verfasst am: 25. März 2012 19:42 Titel: |
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| ClickBox hat Folgendes geschrieben: |
Wählt man aber die Rotationsachse im Auflagepunkt, so nimmt man die translative Energie direkt mit hinein, denn die Bahngeschwindigkeit in diesem Punkt ist die momentane Schwerpunktsbewegung. |
Nein, da muss ich dir wiedersprechen. Es ist zwar etwas unintuitiv, aber bei der momentanten Drehachse, ist die Translationsenergie Null.
Das heisst, wenn ich mit Steiner rechne, dann ist die Translationsenergie Null. |
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| ClickBox |
Verfasst am: 25. März 2012 13:30 Titel: |
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| Zitat: | | moin!, also geht bei 1. die rotationsachse durch den schwerpunkt, weil...??? kapiere begründung nicht |
Konnte eva's Aussagen ehrlich gesagt auch nur Folgen weil ich weiss was sie sagen wollte, aber ich muss ihr zustimmen.
Also die kinetische Energie bei einem rollenden Zylinder setzt sich zusammen aus der translativen Bewegungsenergie (Schwerpunktsbewegung) und der rotativen Bewegungsenergie (bzgl. des Schwerpunktes (cm)!), also
Die Aufgabe war die Rotationsenergie bzgl. des Schwerpunktes! mit der translativen Energie zu vergleichen.
Wählt man aber die Rotationsachse im Auflagepunkt, so nimmt man die translative Energie direkt mit hinein, denn die Bahngeschwindigkeit in diesem Punkt ist die momentane Schwerpunktsbewegung.
Daher vergleicht man, wenn man mit Steiner rechnet nicht die Rotationsenergie bzgl. des Schwerpunktes mit der translativen Energie, sondern vergleicht die Gesamtenergie (E_kin) mit der translativen Energie, oder anders formuliert die momentane Rotationsenergie bzgl. des Auflagepunktes mit der translativen Energie. |
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| ClickBox |
Verfasst am: 25. März 2012 13:25 Titel: |
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| Zitat: | | moin!, also geht bei 1. die rotationsachse durch den schwerpunkt, weil...??? kapiere begründung nicht |
Konnte eva's Aussagen ehrlich gesagt auch nur Folgen weil ich weiss was sie sagen wollte, aber ich muss ihr zustimmen.
Also die kinetische Energie bei einem rollenden Zylinder setzt sich zusammen aus der translativen Bewegungsenergie (Schwerpunktsbewegung) und der rotativen Bewegungsenergie (bzgl. des Schwerpunktes (cm)!), also
Die Aufgabe war die Rotationsenergie bzgl. des Schwerpunktes! mit der translativen Energie zu vergleichen.
Wählt man aber die Rotationsachse im Auflagepunkt, so nimmt man die translative Energie direkt mit hinein, denn die Bahngeschwindigkeit in diesem Punkt ist die momentane Schwerpunktsbewegung.
Daher vergleicht man, wenn man mit Steiner rechnet nicht die Rotationsenergie bzgl. des Schwerpunktes mit der translativen Energie, sondern vergleicht die Gesamtenergie (E_kin) mit der translativen Energie, oder anders formuliert die momentane Rotationsenergie bzgl. des Auflagepunktes mit der translativen Energie. |
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| larifari |
Verfasst am: 25. März 2012 12:45 Titel: |
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Danke!
Ich habe heute morgen gesehen, dass die Musterlösung von Aufgabe 1 von der ich die Aufgabe her hatte geändert wurde, jetzt wurde sie auch ohne Steinerschen Satz gelöst. Super- damit hat sich alles geklärt! |
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| eva1 |
Verfasst am: 25. März 2012 10:19 Titel: |
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Es geht nicht darum, wo die Rotationsachse durchgeht, sondern bzgl. welcher Achse du die Energie ausrechnest. Die Rotationsachse geht durch den Auflagepunkt. Wenn du die kinetische Energie bzgl. der Rotationsachse ausrechnst, so ist die Translationsenergie 0.
Die kinetische Energie wird i.A. eig immer am Schwerpunkt errechnet. |
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| die.fly |
Verfasst am: 25. März 2012 10:11 Titel: |
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moin!, also geht bei 1. die rotationsachse durch den schwerpunkt, weil...??? kapiere begründung nicht  |
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| eva1 |
Verfasst am: 25. März 2012 10:03 Titel: |
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Du hast Aufgabe 1 falsch geloest. Wenn du die kinetische Energie betrachten willst, so hast du 2 Moeglichkeiten:
1. Moeglichkeit(standard): Du setzt dich in Schwerpunkt, also in die Mitte des Rades und rechnest dann dort die Energieen aus.
Die Translationsenergie betraegt 0,5mv^2 waehrend die Rotationsenergie 1/2Jw^2 betraegt wobei J=m/2r^2 das Traegheitsmoment OHNE Steiner ist.
2. Moeglichkeit(unueblich, aber okay): Du gehst in den Drehpunkt. Dieser ja da dadurch gekennzeichnet, dass er immer ruht, somit ist dort, was etwas unintuitiv ist, die translationsenergie 0 und nur die Rotationsenergie bzgl. des Drehpunkts ist ausschlagebend fuer die kinetische Energie.
Beide Wege sollten zum gleichem Ergebnis fuehren. Du kannst es ja mal versuchen.
Bei Aufgabe 2 musst du fuer J das "normale Traegheitsmoment", ohne Steiner einfuegen. |
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| die.fly |
Verfasst am: 24. März 2012 19:41 Titel: |
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hm..?!
also theoretisch geht beim rollenden zylinder die rotationsachse nicht durch den schwerpunkt, sondern durch den boden berürungspunkt. ergo muss man den steineranteil berechnen.
meine hand würde ich aber nicht dafür ins feuer legen
1.
Erot/Etrans= 1/2*(1,5)/0,5= 1,5 also 3/2
2.
da müsste ich selbst nachrechnen, aber vielleich hilft dir dies weiter
http://me-lrt.de/a44-rollen-schiefe-ebene-tragheitsmoment-kugel-zylinder |
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| larifari |
Verfasst am: 24. März 2012 19:15 Titel: Anwendung des Steinerschen Satzes bei Zylinder auf schiefer |
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Meine Frage: Hallo! Ich würde gerne wissen warum genau der Steinersche Satz in den folgenden zwei Aufgaben Anwendung findet, bzw. warum nicht:
1. Berechne das Verhältnis von Rotationsenrgie zu Translationsenergie eines Voll-Zylinders auf einer schiefen Ebene!
2. Berechne die effektive Beschleunigung eines Vollzylinders auf der schiefen Ebene mit dem Energiensatz!
Danke schonmal!
Meine Ideen:
Zu 1.)
 (\frac{v}{r}) ^2 + \frac{1}{2} m v^2 \\ \\<br />\frac{E_{ROT}}{E_{TRANS}} = \frac{\frac{1}{2} (J_{Voll-Zylinder} + m r ^2) (\frac{v}{r}) ^2}{\frac{1}{2} m v^2} = \frac{J_{Voll-Zylinder}+ m r ^2}{m r ^2}<br /> = \frac{\frac{1}{2} m r ^2 + m r ^2}{m r ^2} = \frac{1}{2} + 1 = \frac{3}{2}<br />)
... also ein Energieansatz mit Steinerschem Satz
zu 2.)
 x = \frac{1}{2} m \dot{x} ^2 + \frac{1}{2} J_{Vollzylinder}\cdot \frac{\dot{x} ^2}{r ^2} \\<br />m g \sin(\alpha ) x = \frac{1}{2} (m + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{r^2}) \dot{x} ^2 \\<br />\dot{x} ^2 = \frac{m g \sin(\alpha ) x }{\frac{1}{2} (m + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{r^2})} \\<br />\frac{d(\dot{x} ^2 )}{dt} = \frac{ d( \frac{m g \sin(\alpha ) x}{\frac{1}{2} (m + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{r^2})})}{dt} \\<br />2 \dot{x} \ddot{x} = \frac{m g \sin(\alpha ) \dot{x} }{\frac{1}{2} (m + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{r^2})} \\<br />\ddot{x} = \frac{m g \sin(\alpha ) }{ (m + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{r^2})} \\<br />\ddot{x} = \frac{g \sin(\alpha ) }{ 1 + \frac{J_{Voll-Zylinder}}{m r^2}}<br />)
... diesmal also ohne Steinerschem Satz
Auf das gleiche Endergebnis wie in 2.) kommt man auch durch einen Ansatz mit Drehmoment, hier muss dann allerdings wieder mit Steinerschem Satz gerchnet werden... |
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