Tangential beschleunigte Scheibe

Dieter · Anmeldungsdatum: 05.01.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Eine homogene Scheibe mit Radius r
und Masse m
liegt reibungslos auf
einer glatten, ebenen Fläche (z.B. Luftkissen). Auf der Scheibe ist ein
langer, dünner Faden aufgewickelt, der an seinem anderen Ende durch
eine kleines Loch in der Fläche
verschwindet. Durch diese Öffnung wird
der Faden mit einer konstanten Kraft F
eingezogen, so dass dieser sich
vom Zylinder abwickelt und die Scheibe in Drehung versetzt.
Berechnen Sie die Schwerpunktbewegung und den Eigendrehimpuls L der Scheibe als Funktion der gegebenen Größenund der Zeit t
Hier ist noch ein Bild: https://imgur.com/sFuENZf

Meine Ideen:
Ich dachte mir man kann die Aufgabe mit dem Energie erhaltungssatz lösen aber da kommt immer wieder die Winkelgeschwindigkeit vor die nicht gegeben ist.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5863

Über eine Energiebetrachtung wäre das nicht ganz einfach, da die Leistung beim Einziehen des Fadens nicht konstant ist, sondern zunimmt.

Aber die Aufgabe ist viel einfacher, als es vielleicht auf den ersten Blick aussieht: Auf die Scheibe wirkt eine konstante Kraft - und zwar immer in die gleiche Richtung, denn der Schwerpunkt der Scheibe wird in Richtung von

beschleunigt. Auch der Drehimpuls L(t) lässt sich schnell angeben, da ein konstantes Drehmoment M=r*F bez. des Scheibenmittelpunkts wirkt.