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Mimi123123
Gast
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 Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 17:04 Titel: Umdrehungen |
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Ein Autorad dreht sich mit v= 10 Umdrehungen/s. Bei einer gleichmäßig sanften Abbremsung
dauert es 30 s, bis das Auto steht.
i. Wieviele Umdrehungen vollführt das Rad dabei ?
ii. Wie lang ist der Halteweg, wenn das Rad einen Durchmesser von 60 cm besitzt ?
Eine Kugel der Masse 29 g wird an einer 70 cm langen Schnur auf einem horizontalen Kreis
bewegt. Sie fuhrt 5 Umkreisungen in 2 s durch. Welche Bahngeschwindigkeit besitzt die Kugel
und mit welcher Kraft wird die Schnur gespannt?
(Hinweis: Gravitation nicht berucksichtigen, konstante Bahngeschwindigkeit annehmen.)
i. Welche Bahngeschwindigkeit besitzt die Kugel?
ii. Mit welcher Kraft wird die Schnur gespannt?
Ich bräuchte da mal eure Hilfe. Ich kann mit dem Wort "Umdrehungen" einfach nix anfangen. Durch welche physikalische Größe wird sie beschrieben? ICh dachte mir ich muss bei den Aufgaben FOrmeln wie v= w*r verwenden. Aber ich weiß nicht was der Radius in den texten ist oder wie gesagt was ich mit den Umdrehungen machen kann.
DANKE |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 29. Jan 2014 17:10 Titel: Re: Umdrehungen |
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| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | Ich kann mit dem Wort "Umdrehungen" einfach nix anfangen. Durch welche physikalische Größe wird sie beschrieben? |
Einfach durch die Zahl  . Denn das heißt auf Deutsch nichts anderes als "einmal im Kreis", also 1 Umdrehung.
Deshalb hat die Winkelgeschwindigkeit ja diesen Faktor drin. Wenn etwas in einer Sekunde einmal im Kreis geht, hat es eine Winkelgeschwindigkeit von  . Läuft es dageben in drei Sekunden viermal im Kreis, hat es eine Winkelgeschwindigkeit von  .
Viele Grüße
Steffen |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 17:44 Titel: |
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ahh vielen dank 
Ich hab bei der zweiten Aufgabe auch den ersten Teil richtig beim zweiten Teil versteh ich nicht wieso ich immer 0,5 N rauskriege, obwohl in der Lösung 5 N steht. Ich hab es mit der Formel Fz= m*w^2*r gerechnet mit w = 5pi und m hab ich umgerechnet in 0,029 kg und r in 0,07m
und bei der ersten Aufgabe muss ich ja die Umdrehung ausrechnen. Wenn ich die beiden gegebenen Werte in die Formel einsetze kommt was ganz falsches raus und genau so weiß ich nicht wie ih den Halteweg berechnen muss. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 29. Jan 2014 17:50 Titel: |
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| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | r in 0,07m |
Da würde ich noch mal drüber nachdenken. 
Und die Einheit der Winkelgeschwindigkeit ist natürlich 1/s, sonst passt's nachher nicht.
| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich die beiden gegebenen Werte in die Formel einsetze kommt was ganz falsches raus |
In welche Formel setzt Du denn was ein? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 18:04 Titel: |
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r ist natürlich 0,7m..dummer Fehler
Zur ersten Aufgabe :
Ich hab das in w=2pi/t eingesetzt bis ich gemerkt habe eben, dass das doch gar keinen Sinn mach ich suche die Anzahl der Umdrehungen und nicht die Winkelgeschwindigkeit...bzw ich müsste doch w ausrechnen und dann für die Anzahl der Umdrehungen in T= 2pi/ w
ich hab für w w=20pi/30 = 2/3pi dann in die andere Formel eingesetzt :
T= 2*pi/ (2/3*pi)
Und das Ergebnis ist falsch =( |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 29. Jan 2014 18:13 Titel: |
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| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | w=20pi/30 |
Was Du hier berechnest, ist nicht die Winkelgeschwindigkeit  , sondern die Änderung der Winkelgeschwindigkeit, auch Winkelbeschleunigung  genannt. Denn zuerst dreht sich das Ding mit 20pi pro Sekunde, nach 30 Sekunden gar nicht mehr. Sie ändert sich also laufend - blöd für unsere Berechnung der Umdrehungen.
Weißt Du, wie man aus dem Dilemma rauskommt? Wenn man in den 30 Sekunden dauernd andere Winkelgeschwindigkeiten hat, aber eine feste bräuchte? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 18:15 Titel: |
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ich brauche eine konstante v mit s= v0 * t ? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 29. Jan 2014 18:23 Titel: |
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Richtig, du musst die sich ändernde Geschwindigkeit durch eine konstante Geschwindigkeit ersetzen. Und nun überleg: wenn's am Anfang 20pi waren und am Schluss 0, welchen Wert würdest Du dann als Konstante für diesen Zeitabschnitt wählen? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 18:24 Titel: |
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muss ich da die Durchschnittgeschwindigkeit berechnen? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 29. Jan 2014 18:27 Titel: |
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Perfekt! Und so wie s=v*t den Weg bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit ergibt, ergeben sich dann die Umdrehungen, wenn Du diese durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit mit der Zeit multiplizierst.
Was bekommst Du heraus? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 18:31 Titel: |
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Was ist denn die durschnittliche Winkelgeschwindigkeit =(? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 29. Jan 2014 18:52 Titel: |
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sind das die 20*pi*t/ t? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 30. Jan 2014 09:12 Titel: |
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| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | Was ist denn die durschnittliche Winkelgeschwindigkeit? |
Am Anfang ist  , am Schluss ist  .
Was ist da wohl der Durchschnitt? |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 30. Jan 2014 19:16 Titel: |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 31. Jan 2014 09:39 Titel: |
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Bingo! Und für 20pi dann eben 10pi. (Ja, ich hatte das pi vergessen...)
Wenn etwas also am Anfang mit 20pi pro Sekunde dreht und am Schluss mit Null, ist das (falls es gleichmäßig langsamer wird) genauso, als ob es die ganze Zeit mit 10pi pro Sekunde dreht.
Wenn etwas also  lang mit  dreht, wie oft dreht es sich dann?
Oder auf deutsch: wenn Du Dich als Ballerina fünfmal in der Sekunde drehst und das dreißig Sekunden durchhältst, wie oft hast Du Dich gedreht?
Viele Grüße
Steffen |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 31. Jan 2014 11:01 Titel: |
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Ich komme auf 30 Umdrehungen....erst w ausgerechnet dann in T eingesetzt mit 10pi alles |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 31. Jan 2014 11:11 Titel: |
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Als Ballerina hättest Du diese Umdrehungen schon nach sechs Sekunden. Siehst Du das?
Irgendwas stimmt also nicht. Zeig doch mal Deine genaue Rechnung. |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 31. Jan 2014 13:58 Titel: |
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w ausgerechnet 10pi/30s= 1,047 dann in T eingesetzt für w
T=10pi/1,046 |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 31. Jan 2014 14:01 Titel: |
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| Mimi123123 hat Folgendes geschrieben: | | 10pi/30s |
Nein, nicht dividieren! So, wie Du s=v*t berechnest, berechnest Du die Umdrehungen (genauer: den Winkel  ) mit der Formel  .
Jetzt wieder Du. |
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Mimi123123
Gast
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| Mimi123123 Verfasst am: 31. Jan 2014 17:20 Titel: |
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aber w sind ja 1,046 hab ich ausgerechnet und t 30 s und multipliziert kommt man ja auf 31,38 oO |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 31. Jan 2014 17:56 Titel: |
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Nein, die durchschnittliche Winkelgeschwindigkeit sind, wie gesagt, 5 Kreise pro Sekunde, also 
Und 10 pi ist etwa 31.
Was kommt also raus? |
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