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Huggy	Verfasst am: 15. Sep 2014 13:21    Titel: Das ist nun wirklich traurig, dass du dir keinerlei Mühe gibst, den wiederholten Hinweis von jumi zu verstehen. Ja, wenn der Stab die waagrechte Lage erreicht hat, hat man das von dir genannte Drehmoment. Aber welches Drehmoment hat man, wenn der Stab noch nicht in der waagrechten Lage ist? Welches Drehmoment hat man z. B., wenn der Stab senkrecht steht? Darüber solltest du dir mal ernsthaft Gedanken machen. Es wurde dir ein Weg aufgezeigt, wie man die Aufgabe ohne explizite Betrachtung des Drehmoments lösen kann. Das ändert aber nichts daran, dass man die Definition des Drehmoments verstanden haben muss.
ttom	Verfasst am: 15. Sep 2014 13:07    Titel: [quote="jumi"]Aber der Stab liegt doch während der Bewegung nie waagrecht![/quote] Stimmt. Er läuft bei 0° gegen einen Anschlag. Und dafür ist die Energie als auch die Winkelgeschwindigkeit erforderlich.
franz	Verfasst am: 15. Sep 2014 12:41    Titel: Habe leider immer noch nicht den Sachverhalt und die dazugehörige Frage verstanden. Wenn es sich um eine theoretische Aufgabe handelt, dann wäre deren komplette, unkommentierte Originalfassung von Nutzen. Ansonsten mindestens eine klare Skizze und ein genauer Fragesatz; gegeben - gesucht halt.
jumi	Verfasst am: 15. Sep 2014 07:24    Titel: Aber der Stab liegt doch während der Bewegung nie waagrecht!
ttom	Verfasst am: 14. Sep 2014 22:56    Titel: [quote="jumi"]Dann erklärt doch mal, wo da ein Drehmoment M = m*g*r entstehen soll.[/quote] Aus der Masse des Stabes, dessen Schwerpunkt mit dem Radius r vom Drehpunkt entfernt ist, hier am waagerechten Stab. -----------------S---D----------------- S: Schwerpunkt des Stabes D: Drehpunkt, um den der Stab dreht
jumi	Verfasst am: 13. Sep 2014 18:19    Titel: Die Winkelgeschwindigkeit wird mit alpha bezeichnet. Dies ist zwar nicht üblich - steht jedoch so in der Aufgabenstellung. Ich bezweifle auch, dass der Fragesteller mit dem von Huggy aufgestellten Integral etwas anfangen kann. Offensichtlich versteht er ja nicht einmal den Begriff eines Drehmomentes.
Huggy	Verfasst am: 13. Sep 2014 13:11    Titel: a) Aufschlagsenergie Die bekommst du (siehe as-string), aus der Differenz der potentiellen Energie zwischen Anfangs- und Endlage. Für den numerischen Wert werden die Zahlenwerte von , und benötigt. b) Winkelgeschwindigkeit beim Aufschlag Dazu schreibst du die Energie beim Aufschlag als J ist das Massenträgheitsmoment des Stabs bezüglich seiner Drehachse. Für dessen numerischen Wert benötigst du neben r auch die Länge L des Stabes. c) Zeit bis zum Aufschlag Aus a) und b) hast du eine Beziehung der Form Die Zeit bis zum Aufschlag ergibt sich daraus zu Dieses Integral lässt sich vermutlich nur numerisch bestimmen.
jumi	Verfasst am: 13. Sep 2014 08:20    Titel: Dann erklärt doch mal, wo da ein Drehmoment M = m*g*r entstehen soll.
ttom	Verfasst am: 12. Sep 2014 21:11    Titel: [quote="jumi"]Ich kann da nicht erkennen, was da überhaupt schwingen soll. Und ebensowenig sehe ich ein Drehmoment M= m*g*r Ist der Stab um den Winkel w so ausgelenkt, dass sein Schwerpunkt höher oder tiefer als der Drehpunkt liegt? Wenn ich es halbwegs richtig verstehe, müsste es "höher" sein, denn sonst kommt der Stab ja nie in eine horizontale Endlage in der er gestoppt wird.[/quote] Nun ja: Schwingen soll auch nichts. Der Stab steht um 37° gegenüber der hor. geneigt, der Drehpunkt ist so gelagert, das der Schwerpunkt mit dem Radius r vom Drehpunkt im "oben" liegenden Teil liegt. Das Ende des "unten" liegende Teil des Stabes wird festgehalten, das System ist dann statisch. Nach dem loslassen wird der Schwerpunkt als auch die Drehpunkt auf einer Linie liegen. Bis dahin pendelt er sich aus. Daher der Ansatz mit dem phys. Pendel. Im vorliegenden Fall ist eine Begrenzung der Drehbewegung in der waagerechten (nach 37° Drehwinkel) vorgesehen. Es ist gesucht: die Zeit t bis zum erreichen der horizontalen Lage die sich bis dahin aufbauende Winkelgeschwindigkeit alpha sowie die Aufschlagenergie in J bzw. Nm. Ich hoffe, es ist ein wenig klarer geworden.
ttom	Verfasst am: 12. Sep 2014 20:56    Titel: [quote="as_string"]Was ist denn jetzt überhaupt Deine Frage?[/quote] Entschuldigung, das scheint untergegangen zu sein. Gesucht ist die Rotationsenergie als auch die Winkelgeschwindigkeit. [quote]Wenn nach der Energie: Warum nicht einfach die Lageenergie des bei alpha= 37° angehobenen Schwerpunkts? [/quote] Guter Ansatz für die potentielle Energie. [quote]Gruß Marco PS: Die Lösung mit harmonischer Schwingung des physikalischen Pendels ist nur eine Näherungslösung für kleine Auslenkungen. Das ist hier ja gerade nicht der Fall.[/quote] Stimmt. In dem Wikipedia-Artikel wird auch darauf hingewiesen. 37° sind nicht als "klein" zu bezeichen, als das sin Alpha ungefähr alpha seien.
jumi	Verfasst am: 12. Sep 2014 12:06    Titel: Ich kann da nicht erkennen, was da überhaupt schwingen soll. Und ebensowenig sehe ich ein Drehmoment M= m*g*r Ist der Stab um den Winkel w so ausgelenkt, dass sein Schwerpunkt höher oder tiefer als der Drehpunkt liegt? Wenn ich es halbwegs richtig verstehe, müsste es "höher" sein, denn sonst kommt der Stab ja nie in eine horizontale Endlage in der er gestoppt wird.
as_string	Verfasst am: 12. Sep 2014 10:30    Titel: Was ist denn jetzt überhaupt Deine Frage? Wenn nach der Energie: Warum nicht einfach die Lageenergie des bei alpha= 37° angehobenen Schwerpunkts? Gruß Marco PS: Die Lösung mit harmonischer Schwingung des physikalischen Pendels ist nur eine Näherungslösung für kleine Auslenkungen. Das ist hier ja gerade nicht der Fall.
ttom	Verfasst am: 12. Sep 2014 10:14    Titel: Bewegungsenergie eines exzentrisch gelagerten Stabs Meine Frage: Vorab: Meine Physikkenntnisse der Rotationsbewegung sind stark eingerostet. Habe hier eine Schwenkvorrichtung. Physikalisch gesehen ist es ein ausserhalb der Mitte gelagerter Balancierstab. Der Drehpunkt liegt mit dem Radius r an der einen Seite ausserhalb der Stabmitte. An der anderen Seite wird der Stab mit dem dem Winkel w gegenüber der waagerechten ausgelenkt gehalten. Wird der Stab losgelassen, wirkt das verbleibende Drehmoment (M=m*g*r) beschleunigend auf den Stab. Gegeben sei also ein Stab mit der Masse m. Das Der Schwerpunkt liegt mit dem Radius r an der einen Seite ausserhalb des Drehpunkt der Stabmitte. An der anderen Ende wird der Stab mit dem dem Winkel alpha gegenüber der waagerechten gehalten. Aus gegebenen Bedingungen ist der Auslenkwinkel gegen der waagerechten 37°, also deutlich unter 90°, soll aber nicht weiter betrachtet werden. Zum Ende an der waagerechten Endlage soll die Bewegungeenergie des Stabes (W_kin) vorher durch einen Gummipuffer gewandelt werden (Wärme) Meine Ideen: Mein Ansatz war das physikalische Pendel. Die Schwingungsdauer T wäre 2 x pi / omega oder T= 2 x pi x wurzel(I/(m x g x d)) mit I als Trägheitsmoment des Balancierstabes Ferner wäre das Drehmoment = Trägheitsmoment I mal Winkelbeschleunigung alpha. Die Energie wäre W_kin = ,5 x Winkelbeschleunigung alpha x omega² Nun ist die Winkelbeschleunigung alpha nicht linear (keine Tangentialbeschleunigung). Wie wäre der zielführende Ansatz? Danke!

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