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Senate
Anmeldungsdatum: 25.11.2008
Beiträge: 85
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 Senate Verfasst am: 30. Dez 2008 10:52 Titel: Maxwellrad |
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Hallo
Ich habe folgende Aufgabe:
Ein Maxwellrad (Yo-Yo) der Masse 0,5kg bestehe aus einer massiven, homogenen Scheibe mit Radius 5 cm. Es ist über einen praktisch masselosen Stab mit Radius 0,5 cm an zwei Schnüre der nutzbaren Länge 0,5 m aufgehängt. Die Schnüre werden aufgewickelt und das Rad stoßfrei losgelassen.
a) Mit welcher Beschleunigung bewegt sich das Rad abwärts?
b) Welche Kraf twirkt dabei auf die Aufhängung?
c) Welche maximale Abwärtsgeschwindigkeit und welche maximale Umdrehungsfrequenz erreicht das Rad?
d) Am Ende der Abrollbewegung wird das Maxwellrad seine Bewegungsrichtung umkehren. Welche mittlere Kraft wirkt während des Umkehrvorgangs, der während einer halben Raddrehung stattfindet, zusätzlich auf die Aufhängung?
e) Welche Kraft wirkt beim anschließenden Aufrollen? Zur Erinnerung: Die
Waage zeigte beim Versuch einen Ausschlag in die gleiche Richtung.
Also die Teilaufgaben a) b) und c) waren ja einfach aber kann mir vielleicht einer einen Tipp geben wie ich den Rest der Aufgabe lösen kann?
Danke im Voraus |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 30. Dez 2008 14:47 Titel: |
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Hi,
ad d): Es gilt hier immer noch der 'olle Isaac' in seiner ursprünglichen Form:
Kraft = Änderung der Bewegungsgröße in der Zeit 
ad e): Das Gleiche wie nach 'unten' mit umgekehrten Vorzeichen:
beschleunigte bzw. verzögerte Bewegung
Ciao erkü 
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
Beiträge: 57
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 30. Dez 2008 16:09 Titel: |
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so leicht fand ich a) gar nicht..
passt bei der a) a=0,19 m/s² ?
bei b) und c) bin ich mir nicht sicher ob man das so simepl machen kann wie ichs mir überlegt hab:
b) einfach F=m*a rechnen oder ist das zu einfach gedacht?
und muss man bei c) einfach als maximale Abwärtgeschw. die Geschw. über
v=a*t berechnen, wobei man t über s=1/2 a t² bekommt?
und dann omega mit omega=v/r berechnen? |
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Senate
Anmeldungsdatum: 25.11.2008
Beiträge: 85
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| Senate Verfasst am: 30. Dez 2008 17:13 Titel: |
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ja bei a) hab ich auch 0,1962, bei b) hab ich auch mit F=m*a und bei c) habe ich
und eben mit omega wie du sagtest!
hm danke erstmal für die Antwort, versuche mir mal was darauf zurecht zu reimen, wenns nicht klappt melde ich mich normal, danke nochmal |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
Beiträge: 57
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 30. Dez 2008 17:37 Titel: |
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jo v=sqrt(2*a*h) bekommt man ja aus den zwei formeln, die ich meinte, also haben wir dann das gleiche, gut gut...
die hinweise zu d) und e) von erkü hab ich nich nicht verstanden, muss ich mich nochmal genauer mit befassen... |
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ZephiriS
Anmeldungsdatum: 30.12.2008
Beiträge: 4
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| ZephiriS Verfasst am: 30. Dez 2008 20:28 Titel: |
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Hallo RWTH Physiker  !
Für die Kraft sollte aber imo was anderes gelten.
Du hast ja die Gewichtskraft F=m*g wobei g reduziert wird zu 
:O! |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 30. Dez 2008 20:51 Titel: |
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Hi, jetzt hast du uns geoutet 
Dass die Gewichtskraft vermindert haben wir doch dadurch drin, dass wir mit der Beschleunigung a aus aufgabenteil a) rechnen, statt mit g. |
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ZephiriS
Anmeldungsdatum: 30.12.2008
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| ZephiriS Verfasst am: 30. Dez 2008 21:42 Titel: |
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Die Beschleunigung aus a, ist die Beschleunigung die das Rad abwärts erfährt, also diejenige die von g in a_rotation umgewandelt werden. Die Verbleibenden 9.6 m/s^2 bleiben an der Stange hängen.
Vll habe ich auch was bei deiner Rechnung falsch verstanden, aber wenn du die Beschleunigung aus teil a) nimmst, dann ist das genau der Teil, welcher nicht als tranlatorische Kraft wirkt.
Vll vertue ich mich auch :/ ... |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 30. Dez 2008 22:11 Titel: |
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die frage bei a) war doch
"Mit welcher Beschleunigung bewegt sich das Rad abwärts? "
Und damit ist Translationsbeschleunigung gemeint. und die hat man aus a) ja auch so bekommen:
Also muss es doch die Translationsbeschleunigung sein, oder? |
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ZephiriS
Anmeldungsdatum: 30.12.2008
Beiträge: 4
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| ZephiriS Verfasst am: 30. Dez 2008 22:56 Titel: |
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| Klappergrasmuecke hat Folgendes geschrieben: | die frage bei a) war doch
"Mit welcher Beschleunigung bewegt sich das Rad abwärts? "
Und damit ist Translationsbeschleunigung gemeint. und die hat man aus a) ja auch so bekommen:
Also muss es doch die Translationsbeschleunigung sein, oder? |
Jo. Aber das ist, so wie ich es verstanden habe, nicht die gesuchte Kraft in b). In b) wollen die wissen wie viel von der ursprünglichen kraft m*g noch auf die Halterung wirkt. |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 31. Dez 2008 12:20 Titel: |
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ah ich glaub du hast recht! also dann ca. 4,8 N |
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ZephiriS
Anmeldungsdatum: 30.12.2008
Beiträge: 4
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| ZephiriS Verfasst am: 31. Dez 2008 17:33 Titel: |
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| Klappergrasmuecke hat Folgendes geschrieben: | | ah ich glaub du hast recht! also dann ca. 4,8 N |
Das habe ich auch.
Für die d) habe ich durchschnittlich F=m*g. Entstammt aus der Symmetrieüberlegung, dass beim Runterrollen F=m*(g-a) und beim Hochrollen F=m*(g+a) stehen wird. Genau am untersten Punkt steht die Beschleunigung senkrecht auf der Schnur, also sollten sich die beiden anderen gegenseitig aufheben.
Bin mir da aber nicht so sicher, hätte gerne Bestätigung! |
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Klappergrasmuecke
Anmeldungsdatum: 14.06.2008
Beiträge: 57
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| Klappergrasmuecke Verfasst am: 01. Jan 2009 11:35 Titel: |
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| ZephiriS hat Folgendes geschrieben: | | Klappergrasmuecke hat Folgendes geschrieben: | | ah ich glaub du hast recht! also dann ca. 4,8 N |
Das habe ich auch.
Für die d) habe ich durchschnittlich F=m*g. Entstammt aus der Symmetrieüberlegung, dass beim Runterrollen F=m*(g-a) und beim Hochrollen F=m*(g+a) stehen wird. Genau am untersten Punkt steht die Beschleunigung senkrecht auf der Schnur, also sollten sich die beiden anderen gegenseitig aufheben.
Bin mir da aber nicht so sicher, hätte gerne Bestätigung! |
Dass wenn beim Runterrollen F=m*(g-a) gilt, dann nachher bei Hochrollen F=m*(g+a) gilt, hätte ich auch gedacht, aber:
| Senate hat Folgendes geschrieben: |
e) Welche Kraft wirkt beim anschließenden Aufrollen? Zur Erinnerung: Die
Waage zeigte beim Versuch einen Ausschlag in die gleiche Richtung. |
Die Waage müsste bei F=m*(g+a) in die entgegengesetzte Richtung zeigen...
Passt also irgendwie nicht... |
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Senate
Anmeldungsdatum: 25.11.2008
Beiträge: 85
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| Senate Verfasst am: 02. Jan 2009 10:06 Titel: |
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nein passt nicht ganz oder? das mit der Kraft hatte ich auch nicht so, ist aber eigentlich ganz logisch, danke erstmal dafür=) aber was jetzt mit d) und e) zu tun ist weiss ich noch immer nicht so recht, glaube ich bin zu blöd dazu:S |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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