Drehmoment eines Kreispendels

Phytagilol · Anmeldungsdatum: 11.11.2016 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
Ich soll den Drehmoment eines Kreispendels berechnen, an dem eine Masse m= 10g auf einem Faden der Länge l = 1m hängt. Dazu habe ich noch gegeben, dass es jetzt eine Frequenz von 5 Hz hat und davor innerhalb von drei Sekunden auf diese Frequenz beschleunigt wurde( davor ruhte es also).

Meine Ideen:
Ich weis, dass bei einem Kreispendel die Formel für das Drehmoment L = m*v*r = m*r^2 *w ist.
w(also omega) und m habe ich ja gegeben aber ich weiß nicht, wie ich auf v oder r kommen soll 128532
Kräftezerlegung hilft ja nicht , weil ich keinen winkel gegeben habe ...
Ich könnte noch die winkelbeschleunigung am anfang ausrechnen aber weiter weis ich nicht ...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum Phytagilol!

Vorab: Um welche Sorte Kreispendel handelt es sich?
Zweitens bitte die komplette Frage im Originaltext.

Phytagilol1 · Gast

Eine Masse m=0.5kg wird an einem masselosen Faden der Länge l= 1m aus der Ruhe innerhalb von 3s auf eine Kreisbahn gleichmäßig beschleunigt und rotiere dann mit 5 Umdrehungen pro Sekunde.

Frage: wie groß ist der drehimpuls nach der beschleunigungsphase?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

OK

Zuerst vielleicht eine Skizze, wo insbesondere der senkrechte Abstand zur Achse aufscheint.
Wegen der konstanten Kreisbahn kann die Resultierende aus Zentrifugalkraft und Gewicht
nur eine bestimmte Richtung haben ...
smile

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Wenn man den Winkel zur Rotationsachse ausrechnet, erhält man 89,43° woraus sich dann der Radius mit r=1m*sin(89,43°)=0,99995m , also praktisch 1m ergibt:
Damit ist dann der Drehimpuls: L=m*r²*w =15,7 kg*m²/s
Den Winkel bekommt man über: tan(ß)=r*w²/g und Einsetzen von r=l*sin(ß)
Wegen tan=sin/cos ergibt das letztlich:
cos(ß)=g/(l*w²) , mit w=2*pi*f=10*pi

phytagolol3 · Gast

Hätte noch eins auf das ich nicht komme:

Wie schnell dreht sich das Massestück, wenn der Faden durch ziehen in radialer Richtung auf 0,4 m verkürzt wird?

Und:

Zeigen sie, dass auch nachdem der Faden reißt und das Massestück sich geradlinig fortbewegt, der Drehimpuls konstant bleibt.

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Nach dem Impulsehaltungssatz, der auch für den Drehimpuls gilt ergibt sich:

und

daraus ergibt sich mit L(1)=L(2)

Für den Fall 2 fehlt es mir an Verständnis