RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Statisches Gleichgewicht
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
lolololol



Anmeldungsdatum: 08.01.2017
Beiträge: 1

Beitrag lolololol Verfasst am: 08. Jan 2017 22:51    Titel: Statisches Gleichgewicht Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Folgende Aufgabe:
Ein dünner Stab der Länge l und Masse m, welcher anfangs aufrecht auf einem reibungsfreien Tisch steht, fängt an zu fallen. Stellen sie die Energiebilanz für seine Bewegung auf und bestimmen sie die Geschwindigkeit des Schwerpunkts als Funktion seiner Position.

Ich scheitere schon daran den Energieansatz aufzustellen

Meine Ideen:
...
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6115
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 09. Jan 2017 10:38    Titel: Antworten mit Zitat

Zeichne den Stab in senkrechter Position und fallender Position mit Winkel.

Um welche Höhendifferenz hat sich der Schwerpunkt abhängig vom Drehwinkel bewegt?

Wende die Formeln für die potentielle und kinetische Energie bei Rotation an.
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:30    Titel: Antworten mit Zitat

Also mein energieansatz wäre dann: 0.5*I*w^2 +0.5*m*v^2 = m*g*l/2
Stimmt das so?

Und nächste Frage: ist die Bewegung nicht eigentlich ein senkrechter wurf?
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:35    Titel: Antworten mit Zitat

Freier fall meinte ich smile
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:37    Titel: Antworten mit Zitat

Freier fall meinte ich smile
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6115
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 09. Jan 2017 15:39    Titel: Antworten mit Zitat

Mänd123 hat Folgendes geschrieben:
Also mein energieansatz wäre dann: 0.5*I*w^2 +0.5*m*v^2 = m*g*l/2
Stimmt das so?

Und nächste Frage: ist die Bewegung nicht eigentlich ein senkrechter wurf?


Nee. Falsch!

Die Rotationsgeschwindigkeit hängt vom Drehwinkel ab, ebenso die Höhendifferenz des Schwerpunkts.
Wo ist der Drehwinkel in Deinem Ansatz?
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Steckt mein Drehwinkel nicht im w (also der winkelgeschwindigkeit drin?)
Kann ich dann nicht einfach sagen:
1/2 * I *w(x)^2 + 1/2 m v(x)^2 = m*g*(l/2 -x)
Dann müsst ich halt noch w(x) bestimmen...
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 15:52    Titel: Antworten mit Zitat

Und w(x) = v/x oder ist das falsch?
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6115
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 09. Jan 2017 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

Mänd123 hat Folgendes geschrieben:
Und w(x) = v/x oder ist das falsch?


Ehe wir lange post pingpong machen:

Wie man aus einer Skizze leicht erkennen kann, beträgt die Höhendifferenz des Schwertpunkts:



und die Abnahme an potentieller Energie



welche in kinetische Energie



umgewandelt wird.

Wenn Du zur Bestimmung von I den Satz von Steiner anwendest, ist die Aufgabe gelöst.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jan 2017 18:39    Titel: Antworten mit Zitat

Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Wenn Du zur Bestimmung von I den Satz von Steiner anwendest, ist die Aufgabe gelöst.


... bis auf die Bestimmung der Schwerpunktgeschwindigkeit. Dabei ist zu bedenken, dass anders als bei den sonstigen Aufgaben dieser Art, bei denen sich der Fußpunkt der Stange nicht bewegt, es sich diesmal wegen der Reibungsfreiheit zwischen Stab und Tisch um einen sich bewegenden Fußpunkt handelt, der Schwerpunkt also senkrecht nach unten fällt.
Mänd123
Gast





Beitrag Mänd123 Verfasst am: 09. Jan 2017 18:50    Titel: Antworten mit Zitat

GvC ist es dann ein freier Fall, bzw. stimmt das was Mathefix geschrieben hat? ( also ich will ja die Schwerpunktsgeschwindigkeit)
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 09. Jan 2017 19:15    Titel: Antworten mit Zitat

Mänd123 hat Folgendes geschrieben:
GvC ist es dann ein freier Fall, ...


Nein, das ist zwar ein senkrechter Fall, der ist aber nicht frei. Bei einem freien Fall wird die gesamte potentielle Energiedifferenz in kinetische Translationsenergie umgewandelt, in der vorliegenden Aufgabe wird aber ein Teil auch in kinetische Rotationsenergie umgewandelt.

Mänd123 hat Folgendes geschrieben:
... bzw. stimmt das was Mathefix geschrieben hat?


Ich sehe nichts, was dagegen sprechen würde.
phytagolol12
Gast





Beitrag phytagolol12 Verfasst am: 09. Jan 2017 22:29    Titel: Antworten mit Zitat

Merci beaucoup smile
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik