Maxwell-Rad massenunabhängig?

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Hallo, ich habe eine Aufgabe mit einem maxwellschen Rad (siehe Skizze).
Dabei habe ich mächtig viele Informationen zur Dichte und Dicke gegeben, die ich - so meine Herleitung - nicht zu brauchen scheine, und das überrascht mich.

Nach Ersetzten von alpha durch omega/t, dem omega wieder durch v/r_Abwickelstab und dem v durch 2s/t sowie dem Drehmoment M durch F*r_Abwickelstab und der Kraft F wiederum durch m*g erhalte ich

Und da kürzt sich die Masse weg. Stimmt das?

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Huhu, wie ist denn genau die Aufgabe?

Du hast ja nun das Trägheitsmoment von diesem kleinen Stab vernachlässigt. War das vorgegeben?

Davon mal abgesehen ist der Ansatz eh so imo nicht richtig, wegen dem Drehmoment, dass du da angibst. Die Schwerkraft wirkt ja auf beiden Seiten des Stabes, d.h. die Drehmomente heben sich gegenseitig auf.

Was sollst du denn genau ausrechnen? Ich vermute aber zumindest, dass man über Energieerhaltung was hinkriegen dürfte.

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Es war t und

auszurechnen. Der Stab ist masselos. Da interessiert mich aber der richtige Ansatz!

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Erstmal muss ich glaub ich das mit dem Drehmoment zurücknehmen. Es wirkt zwar an beiden Seiten des Stabes die Schwerkraft, aber auf der einen Seite wird sie ja gerade durch den Faden ausgeglichen. Naja, ist ja auch eigentlich klar, ohne Drehmoment kann sich die Sache ja auch nicht drehen. Zunge raus

Kann also doch richtig sein. Augenzwinkern

Ich weiß auch nicht was rauskommen muss, müsst man mal nachrechnen.

Ich weiß aber leider immer noch nicht genau was du ausrechnen sollst.
grübelnd

Welches t? Die Zeit bis der Faden ganz abgerollt ist?

Und

abhängig von der Zeit? Oder von der Strecke? Oder das maximale? Oder wie oder watt?

Dass es unabhängig von der Masse ist, sollte aber richtig sein. Du hast ja nur kinetische, potentielle und Rotationsenergie. Weil der kleine Stab keine Masse und somit kein Trägheitsmoment hat steht überall nur die Masse des Rades drin und kürzt sich dann raus.