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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 21. Jan 2008 20:35 Titel: Trägheitsmoment eines Rades |
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Zunächst die Aufgabe:
"Ein Rad sei auf einer nicht reibungsfreien Achse montiert und befinde sich anfangs in Ruhe. Ein konstantes äußeres Drehmoment von 69.7 Nm. wirke 28.4 s lang auf das Rad ein. Nach Ablauf dieser Zeit rotiere das Rad mit 83.9 Umdrehungen/Sekunde. Die äußere Kraft werde entfernt, und das Rad komme nach weiteren 100.6 s zur Ruhe.
a) Wie groß ist das Trägheitsmoment des Rades?
b) Wie groß ist das Drehmoment, welches die als konstant angenommene Reibung ausübt? "
Mein Ansatz:
Es gilt Drehimpulserhaltung:
und Energieerhaltung:
habe dann nach MR aufgelöst und in die Drehimpulserhaltung eingesetzt:
Dann habe ich die Bewegungsgleichung für die Drehbewegung aufgestellt und daraus (also die negative Beschleunigung, die die Bremsung bewirkt)ermittelt:
und dadurch bestimmt:
Diese Ergebnisse wiederum in
eingesetzt und daurch erhalten:
Was stimmt nicht in meinem Rechenweg ?
Hoffe, ihr könnt mir helfen... |
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Schrödingers Katze
Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig
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Schrödingers Katze Verfasst am: 21. Jan 2008 21:16 Titel: |
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Ich finde deinen DrehIES falsch. Entweder einzeln (das Multiplizerien mit t(1,2?) macht es noch falscher) oder gleich (das ist etwas vorsichtiger als mit t, in Analogie zu F*s). All das was ich reinpumpe kommt wieder raus. _________________ Masse: m=4kg
Trägheitsmoment: J= |
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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 22. Jan 2008 08:44 Titel: |
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Verstehe deine Kritik nicht ganz, denn
oder ?
Da das Drehmoment konstant ist, kann ich doch schreiben
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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 22. Jan 2008 09:38 Titel: |
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Hmmm ... hab mir grad nochmal die Einheiten des Ergebnisse angesehn.
Komme da nicht auf kgm^2 sondern auf kgm^2/rad |
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Schrödingers Katze
Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig
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Schrödingers Katze Verfasst am: 22. Jan 2008 13:45 Titel: |
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Mt stimmt natürlich, mein Fehler.
Was ich meine ist, dass entweder oder , aber nicht als Summe (dann wäre null, nicht? Beide Drehimpulse gleichen sich aus). _________________ Masse: m=4kg
Trägheitsmoment: J= |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 22. Jan 2008 14:59 Titel: Re: Trägheitsmoment eines Rades |
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IceCap hat Folgendes geschrieben: |
Was stimmt nicht in meinem Rechenweg ?
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Nichts Mit deiner Rechnung und deinem Ergebnis bin ich komplett einverstanden
Tipp: Setze die konkreten Zahlenwerte erst ganz zuletzt ein, dann werden deine Gleichungen, die du unterwegs umformen musst, viel übersichtlicher und einfacher zu handhaben
Noch einfacher hättest du übrigens das phi gefunden, wenn du dir mal das omega(t) für den Bremsvorgang aufgemalt hättest und die Dreiecksfläche darunter für das phi genommen hättest.
@Schrödingers Katze: IceCap berücksichtigt für den Anlaufvorgang sowohl das starke beschleunigende als auch das schwache bremsende Drehmoment, und ich finde, die Aufgabenstellung meint das auch so, denn sie redet bewusst von einem beschleunigenden "äußeren" Drehmoment. |
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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 22. Jan 2008 17:21 Titel: |
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Danke Markus aber irgendetwas stimmt dennoch nicht.
Das Ergebnis soll ich nämlich bei meinem Prof auf der Homepage in ein Ergebnisfeld eintragen, das dann mit PHP ausgewertet wird.
Das Programm sagt mir, aber jedesmal, dass das Ergebnis falsch wäre.
Wäre also super wenn das mal jemand nachrechnen könnte, da ich immer auf dasselbe komme. |
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Schrödingers Katze
Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig
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Schrödingers Katze Verfasst am: 22. Jan 2008 18:42 Titel: |
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Klingt logisch. Ist dann nicht
i:
ii:
und von daher die Lösung ziemlich leicht J=2.928kgm²? _________________ Masse: m=4kg
Trägheitsmoment: J= |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 22. Jan 2008 19:14 Titel: Re: Trägheitsmoment eines Rades |
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Danke, Schrödingers Katze, du hast Recht
Icecap, wir beide sind folgendem Fehler aufgesessen: In:
IceCap hat Folgendes geschrieben: |
Es gilt Drehimpulserhaltung:
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hast du versehentlich statt geschrieben. |
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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 22. Jan 2008 19:17 Titel: |
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Ähm ... Ergebnis stimmt, aber irgendwie check ich grad net was du gemacht hast ... kannst dus mal erklären ? |
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dermarkus Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788
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dermarkus Verfasst am: 22. Jan 2008 19:24 Titel: |
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Schrödingers Katze hat das ganze nur mit Impulserhaltungssätzen angesetzt.
Genausogut könnte man das ganze auch nur mit Energieerhaltungssätzen ansetzen.
Und auch dein Ansatz (ein Impulserhaltungssatz und ein Energieerhaltungssatz) funktioniert, solange du dabei darauf aufpasst, dass die richtigen Zeiten drinstehen, (siehe mein Beitrag von eben). |
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IceCap
Anmeldungsdatum: 22.06.2007 Beiträge: 18
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IceCap Verfasst am: 22. Jan 2008 19:25 Titel: |
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Mann bin ich doof *lol*
Habs grad auch nochmal nachgerechnet ... super, danke für die Hilfe ! |
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