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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 13:24 Titel: |
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Nein die Vorzeichendefinitionen unterscheiden sich nicht zwischen Statik und Kinematik.
Aber mir ist beim drüber schauen noch etwas aufgefallen.
Du hast am Anfang mal geschrieben:
Mt=Ft*sin(Alpha-90)*l
Dabei kommt es zu einem Vorzeichenwechsel, da eigentlich in der Klammer (90-Alpha) hätte stehen sollen, so dass der Wert in der Klammer positiv bleibt. |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 12:03 Titel: |
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Eine Sache stört mich aber noch bezüglich der Momentensätze:
Ich habe gelernt das jeder rechtsdrehende Moment negativ ist und jeder links drehende Moment positiv ist.(Ist ja eigentlich fast egal wie rum aber die beiden Momente wirken doch in andere richtungen) Folglich wäre ja Mg negativ und es würde doch wieder gelten -Mg+Mt=0 <=> Mg=Mt. Warum gilt das denn jetzt nicht mehr ?
Muss man da zwischen statik und kinematik differenzieren ? |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:44 Titel: |
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Vielen Dank für die Hilfe !
Damit habe ich dann die erste Aufgabe von meinem Übungsblatt gelöst.
Kann gut sein das ich gleich mit der nächsten Aufgabe angekrochen kommen Aber ich werds erstmal versuchen mich auf eigene Faust durchzuschlagen  |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:27 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Einbesorgterstudent hat Folgendes geschrieben: | | Also kann ich kann ich das jetzt so betrachten das ich ich mir den Winkel quasi zurrecht rücke und von meinen 120grad einfach 90grad abziehe? |
Dann kämest Du allerdings auf ein falsches Ergebnis. Woher kommt übrigens das Minuszeichen? |
War schon eine sehr wahnwitzige Idee
Mb+Mt=0 wäre ja richtiger Weise der Momentensatz.
Das Minuszeichen entsteht durch das Additionstheorem von sin(a-90). Aber beim richtigen Momentensatz löst sich das dann auf und
HEUREKA! alpha=60,2grad |
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| GvC |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:22 Titel: |
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| Einbesorgterstudent hat Folgendes geschrieben: | | Also kann ich kann ich das jetzt so betrachten das ich ich mir den Winkel quasi zurrecht rücke und von meinen 120grad einfach 90grad abziehe? |
Dann kämest Du allerdings auf ein falsches Ergebnis. Woher kommt übrigens das Minuszeichen? |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:19 Titel: |
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Na ja, einerseits gibt es da Vorschriften bezüglich der Winkel mit gleichem cos-Wert, andererseits hast du einen Vorzeichenfehler.
Mb=Mt ist zwar für die Beträge der Momente richtig, aber wenn man die Auslenkrichtung mit betrachtet, muss es richtigerweise heißen:
Mg=-Mt
weil ja die Summe aller Momente gleich Null sein soll.
Damit würde das Minus beim cos entfallen und der TR spuckt den richtigen Wert aus. |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:13 Titel: |
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| Frankx hat Folgendes geschrieben: | | Die cos-Funktion ist zyklisch, d.h. es gibt immer unendlich viele Winkel mit dem gleichen cos.-Wert. Der Taschenrechner bietet dir daher nicht unbedingt den für dich relevanten Winkel an. |
Also kann ich kann ich das jetzt so betrachten das ich ich mir den Winkel quasi zurrecht rücke und von meinen 120grad einfach 90grad abziehe? |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:09 Titel: |
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| Die cos-Funktion ist zyklisch, d.h. es gibt immer unendlich viele Winkel mit dem gleichen cos.-Wert. Der Taschenrechner bietet dir daher nicht unbedingt den für dich relevanten Winkel an. |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:05 Titel: |
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Ja ist mir zum Glück noch rechtzeitig aufgefallen , aber seltsamer Weise erhalte ich wieder einen Winkel von 120 Grad. Das kann doch eigentlich garnicht sein 0o.
jetzt kann ich doch einfach m, sin(a), einmal l rauskürzen:
wenn ich das jetzt durch den Taschenrechner hämmer kommt für alpha = 119,... grad raus |
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| GvC |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:04 Titel: |
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Lösung mit Hilfe ähnlicher Dreiecke:
m kürzen und nach auflösen.
| Einbesorgterstudent hat Folgendes geschrieben: | | zu b) ist ja dann vermutlich das Mg>Mt ist und somit das Gewicht garnicht abheben könnte. Aber ist nur geraten ^^ |
Gut geraten. Allerdings ist die Begründung, obwohl prinzipiell richtig, etwas fragwürding, da bei fehlender Auslenkung die Gewichtskraft wegen fehlenden Hebelarms gar kei Moment ausüben könnte, Da hilft dann nur eine Grenzwertbetrachtung. |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 10:01 Titel: |
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btw.
Witzig ist, dass es neben der berechneten Lösung noch eine zweite (eventuell instabile) Gleichgewichtssituation gibt, nämlich wenn der Hebel genau senkrecht hängt (bzw. steht). Da gibt es, unabhängig von der Drehzahl, keine Kraftkomponenten senkrecht zum Hebel und der Hebel behält seine senkrechte Lage. Allerdings können in der Praxis kleinste Auslenkungen z.B. durch Unwuchten dieses Gleichgewicht zerstören. Das Ergebnis ist dann u.a. auch von den wirkenden Massenträgheiten abhängig. |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 09:51 Titel: |
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In der zweiten Formel müsste beim cos die 90° durch Alpha ersetzt werden.
Ansonsten sieht es gut aus. |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 09:45 Titel: |
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Habe ich gerade gemacht. Habe raus dass:
Hatte mich gerade schon mit den Winkeln vertan und einen Winkel von 120 grad rausbekommen. Hoffe mal das es jetzt richtig ist.
Falls es falsch ist stoppt mich bitte. Würde mir jetzt gerade ein Blatt Papier und ne Menge schreiberei ersparen
zu b) ist ja dann vermutlich das Mg>Mt ist und somit das Gewicht garnicht abheben könnte. Aber ist nur geraten ^^ |
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| GvC |
Verfasst am: 12. Jun 2015 09:39 Titel: |
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@Einbesorgterstudent
Wenn Du Dir in einer Skizze die Kräfte auf die Masse einzeichnest, kommst Du auch ohne Überlegung zu den Momenten durch einfaches Aufstellen der Seitenverhältnisse an ähnlichen Dreiecken zum richtigen Ergebnis.
Interessant ist die Beantwortung der Frage b). |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 09:13 Titel: |
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Gewichtskraft wirkt immer senkrecht nach unten, Zentrifugalkraft senkrecht von der Drehachse weg, hier also waagerecht.
Für die Momenten wirken aber jeweils nur diejenigen Anteile der Kräfte, welche senkrecht zum Hebelarm stehen.
Also muss man für jede der beiden Kräfte eine Zerlegung in die Anteile senkrecht zum Hebelarm und parallel zum Hebelarm machen.
Die senkrechten Anteile führen zu den Momenten, die parallelen Anteile zu einer Zugkraft auf Hebelarm und Gelenk, die uns hier aber nicht weiter interessieren soll. |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 08:48 Titel: |
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Danke schonmal für deine Antwort.
Aber irgendwie haperts noch ein wenig bei mir mit der Umsetzung.
Die Gewichtskraft wirkt nach unten .Aber wohin wirkt denn jetzt die Zentrifugalkraft. Ganz stur nach außen ?
Gehe ich richtig mit der Annahme das die Kraft die den Moment erzeugt quasi rechtwinklig zum Hebelarm stehen muss ?
Oder ist die Länge des Hebelarmes abhängig vom Winkel ? |
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| Frankx |
Verfasst am: 12. Jun 2015 07:37 Titel: |
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Offensichtlich will der Aufgabensteller auf das Momentengleichgewicht am oberen Aufhängungs-Drehpunkt hinaus.
Die Gewichtskraft bewirkt ein Moment, welches den Arm nach unten drehen würde, die Zentrifugalkraft bewirkt ein entgegengesetztes Moment.
Beide Momente sind bei einer vorgegebenen Drehzahl bei einem bestimmten Auslenkwinkel im Gleichgewicht.
Stelle die beiden Momentengleichungen als Funktionen M(Alpha) auf, alles andere sind feste vorgegebene Größen.
Setze die Momentensumme gleich Null und löse nach Alpha auf. |
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| Einbesorgterstudent |
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| Einbesorgterstudent |
Verfasst am: 12. Jun 2015 06:34 Titel: Rotation eines Gewichtes |
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Meine Frage:
Ich hänge an folgender Aufgabe fest:
Ein Gewicht hängt an einer Speiche der Länge l=50cm. Diese Speiche ist über ein Scharnier mit einer drehbaren Achse befestigt. Die Speiche kann somit je nach winkelgeschwindigkeit einen beliebigen Winkel zu der drehbaren Achse einschlagen. Ich soll nun den Winkel bestimmen mit:
a) & b)
Meine Ideen:
Als erstes habe ich mir die Formel für die Zentrifugalkraft rausgekramt
m raus kürzen ein wenig umformen und zu guter letzt die wurzel ziehen
=>
ab jetzt wirds leider schon wackelig bei mir :/
Die Winkelgeschwindigkeit kenne ich ja und für a) ist die "normale" geschwindkeit doch dann nichts anderes als der Kreisumfang pro sekunde.
Also :
Wenn ich das jetzt oben einsetzte kommt aber nichts sinnvolles dabei rum. Ich kann lediglich über die Winkelsätze schonmal ganz allgemein meinen Winkel bestimmen:
Aber wie bestimme ich den jetzt das ?
Ist der Ansatz überhaupt richtig oder habe ich mir nur Müll zusammengereimt ? |
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