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[quote="as_string"]Also, bei mir ist die Rotationsenergie auch eine kinetische Energie. Also ist sein Ansatz richtig, weil kinetische Energie sich aus translatorischer und rotatorischer Energie zusammen setzt. Gruß Marco[/quote]
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Sukaii
Verfasst am: 18. Jan 2015 17:26
Titel: Danke
Ich denke ich habe jetzt den richtigen Ansatz, und werde mich mal weiter an diese Aufgabe wagen
Bestimmt melde ich mich mal wieder, wenn es was gibt
GvC
Verfasst am: 18. Jan 2015 15:27
Titel: Re: da bin ich wieder
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
Das ist meine Formel die ich für das Trägheitsmoment herausgefunden habe,
Das ist prinzipiell richtig. Du solltest allerdings die Bezeichnungen wählen, die auch in der Aufgabenstellung gegeben sind. Da wird der Innenradius mit r, der Außenradius mit R bezeichnet.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
durch die gegebenden Daten habe ich diese in die Formel eingefügt
Hier fehlen die Einheiten bei den Radienquadraten.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
und habe als Ergebnis
=0,0136Kg/m²
Hier ist die Einheit in mehrfacher Hinsicht falsch. Die Einheit Kg gibt es nicht, richtig ist kg. Und die Einheit für das Trägheitsmoment ist kg*m²,
nicht
kg/m². Das hättest Du auch selber rausfinden können, wenn Du in Deiner Gleichung die Einheiten mitgeschrieben hättest. Im Übrigen ist es absolut unnötig, das Trägheitsmoment zahlenmäßig auszurechnen. Es macht Dir im Folgenden nur Schwierigkeiten beim dauernden Wiederholen der Einheiten. Besser ist es, mit allgemeinen Größen bis ganz zum Schluss zu rechnen und erst dann die vorgegebenen Zahlenwerte samt den zugehörigen Einheiten einzusetzen. Dann brauchst Du Dich nur ein einziges Mal mit den Einheiten zu beschäftigen.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
Nur leider weiß ich nicht, wie ich durch den Trägheitsmoment auf die Geschwindigkeit und Winkelbeschleunigung kommen soll.
Es heißt "das Trägheitsmoment", nicht "der Trägheitsmoment". Auf Winkelgeschwindigkeit und Geschwindigkeit kommst Du mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
In meinem Buch habe ich ein ähnlichen Fall gefunden. Dort rollt ein Vollzylinder bergab, Epot nimmt um denselben Betrag ab wie die Bewegungsenergie zu.
ich habe ω durch v/r ersetzt (da die Winkelgeschwindigkeit noch unbekannt ist)
Diese Formel ist falsch. Wo kommt das "s" in der Rotationsenergie her? Außerdem: Was ist "r" bezogen auf Deine Aufgabe mit dem Hohlzylinder?
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
da mir aber aucch v² unbekannt ist, habe ich die Formel dahingehend umgestellt.
Prinzipiell ist das Umstellen nach der gesuchten Größe richtig. Allerdings muss man dann auch die richtige Gleichung verwenden.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
Als Ergebnis für v² habe ich 3,61 m/s² (oder sind es 3,61m²/s² ?, diese ganzen Einheiten machen mich fertig Q_Q)
Das zahlenmäßige Ergebnis ist aus den oben genannten Gründen nicht richtig. Was die Einheit angeht, so weißt Du, dass die Einheit der Geschwindigkeit m/s ist. Dann muss die Einheit eines Geschwindigkeitsquadrates m²/s²=(m/s)² sein.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
ist das dann schon die gesuchte Geschwindigkeit, oder muss ich zuerst noch etwas mit machen ?
Ganz unabhängig davon, ob das Ergebnis zahlenmäßig richtig ist oder nicht, ist es doch ein Ergebnis für v². Du willst aber v wissen. Also musst Du aus v² noch die Wurzel ziehen.
Sukaii hat Folgendes geschrieben:
Ich weiß ich bin nicht die hellste :D
Das hört sich ein bisschen verzweifelt an. Nur nicht aufgeben! Andere haben das auch geschafft. Du wirst das auch schaffen!
Ich schreibe Dir mal den richtigen Ansatz auf:
mit
Jetzt ist es sinnvoll, v durch
oder
durch v auszudrücken, je nachdem, was Du als erstes berechnen willst. Jedenfalls gilt
E=mc²
Verfasst am: 18. Jan 2015 15:10
Titel:
Die Einheit vom Trägheitsmoment ist kg*m² (nicht kg/m²). Aber numerisch stimmt dein Ergebnis.
Die Einheit von v² ist natürlich (m/s)²=m²/s². Wobei dich ja eingentlich nicht v², sondern v interessiert.
Was ist das s in deinen Formeln?
Sukaii
Verfasst am: 18. Jan 2015 14:32
Titel: da bin ich wieder
Das ist meine Formel die ich für das Trägheitsmoment herausgefunden habe,
durch die gegebenden Daten habe ich diese in die Formel eingefügt
und habe als Ergebnis
=0,0136Kg/m²
Nur leider weiß ich nicht, wie ich durch den Trägheitsmoment auf die Geschwindigkeit und Winkelbeschleunigung kommen soll.
In meinem Buch habe ich ein ähnlichen Fall gefunden. Dort rollt ein Vollzylinder bergab, Epot nimmt um denselben Betrag ab wie die Bewegungsenergie zu.
ich habe ω durch v/r ersetzt (da die Winkelgeschwindigkeit noch unbekannt ist)
da mir aber aucch v² unbekannt ist, habe ich die Formel dahingehend umgestellt.
Als Ergebnis für v² habe ich 3,61 m/s² (oder sind es 3,61m²/s² ?, diese ganzen Einheiten machen mich fertig Q_Q)
ist das dann schon die gesuchte Geschwindigkeit, oder muss ich zuerst noch etwas mit machen ?
Ich weiß ich bin nicht die hellste
[as_string: Ich habe Dein latex etwas poliert. Ich hoffe, es passt so alles noch?]
GvC
Verfasst am: 17. Jan 2015 16:13
Titel:
@planck1858
Das ist wieder mal nicht richtig. Es ist nach der kinetischen Energie gefragt. Die kinetische Energie ist Bewegungsenergie. Rotation ist genauso wie die Translation Bewegung. Die kinetische Energie schließt also die Rotationsenergie mit ein. Du kannst die kinetische Energie sogar ausschließlich als Rotationsenergie formulieren, wenn Du nämlich die Translation des Schwerpunktes und die Rotation um den Schwerpunkt zusammenfasst zur Rotation um den Momentanpol.
Sukaii hat also nach Energieerhaltungssatz ganz richtig die potentielle Energie zu Beginn mit der kinetischen Energie zum Ende des betrachteten Bewegungsvorgangs gleichgesetzt, hatte jedoch noch eine Frage zur Maßeinheit. Dies insbesondere deshalb, weil er die vorgegebenen Einheiten nicht bis zum Ergebnis mitgeführt hat.
Nm (Newtonmeter) ist dasselbe wie ...?
EDIT: as_string war wieder mal schneller.
as_string
Verfasst am: 17. Jan 2015 16:06
Titel:
Um die Geschwindigkeit und die Winkelgeschwindigkeit auszurechnen würde ich auch über die Energie gehen, die Du ja schon ausgerechnet hast.
Dabei zuerst eine etwas andere Frage für Dich: Wie groß ist die kinetische Energie (also Rotationsenergie plus Translationsenergie), wenn ein Hohlzylinder mit einer gegebenen Geschwindigkeit v ohne Schlupf rollt?
Gruß
Marco
as_string
Verfasst am: 17. Jan 2015 16:01
Titel:
Also, bei mir ist die Rotationsenergie auch eine kinetische Energie. Also ist sein Ansatz richtig, weil kinetische Energie sich aus translatorischer und rotatorischer Energie zusammen setzt.
Gruß
Marco
planck1858
Verfasst am: 17. Jan 2015 14:18
Titel:
Hi,
@Sukaii,
sowohl Teilaufgabe a), als auch b) lassen sich beide mithilfe des Energieerhaltungssatzes lösen.
Da in Teilaufgabe a) nach der kinetische Energie gefragt ist, wird diese Gleichung nach E_{kin} aufgelöst.
Wie lautet das Trägheitsmoment J eines Hohlzylinders?
Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Geschwindigkeit des Zylinders und der Winkelgeschwindigkeit?
E=mc²
Verfasst am: 17. Jan 2015 13:39
Titel:
1) Bei der Berechnung mit dem Energieerhaltungssatz muss du auch die Rotationsenergie berücksichtigen.
2) Du hast irgendwo den Sinussatz erwähnt. Wie und warum hast du den verwendet?
3) Was hast du eigentlich gerechnet? Kannst du das einmal mit dem Formeleditor aufschreiben?
Sukaii
Verfasst am: 17. Jan 2015 13:25
Titel: Geschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit eines Zylinder
Meine Frage:
Huhu ich bin noch relativ neu, und vorallem auch im ersten Semesters meines Ingenieurstudiums, daher bin ich noch ziemlich....naja doof :P
Also ich habe eine Aufgabe mit einem Hohlzylinder mit R= 10cm, r= 6cm, und m= 2kg, dieser Hohlzylinder rollt ein schiefes Brett hinunter mit ?= 30°
Aufgabe a.) lautete Wie viel kinetische Energie hat der Zylinder, nachdem er aus der Ruhe die Strecke s= 1m weit gerollt ist?
Dies konnte ich lösen, indem ich die potentielle Energie betrachtet hab und die kinetische Energie (hier in meinem Beispiel sind diese gleich) also habe ich Epot= m*g*h, h konnte ich durch den Sinussatz lösen, alles in allem bekam ich für Ekin/pot=2kg*9,81m/s^2*1m*sin 30° auf 9,81
meine Frage ist ist dies nun die SI einheit [J]?
Und ich hätte noch eine Frage zu Aufgabe b.)
Die lautet: Welche Geschwindigkeit v und WInkelgeschwindigkeit ? hat der Zylinder an der Stelle ?
Ich hab gedacht ich könnte die Geschwindigkeit mit der Umfangsgeschwindigket Vu=R*? rechnen, doch um ? zu berechnen benötige ich ja entweder die Periodendauer oder die Frequenz....
Dann kam mir die Idee das über den Drehmoment zu machen....
Naja nun bin ich allerdings ein bisschen Ratlos :/
Meine Ideen:
Vu= R*? oder Vu= 2*? *R/T
die Formel für die Winkelgeschwindigkeit ist ja
?= 2*?/T oder; ?=2*?* f
wobei T= Periodendauer ist, f= Frequenz....beides ist nicht gegeben