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[quote="Mathefix"]Ich versuch es mal und stelle es zur Diskussion Legende F_G = Gewichtskraft des Jojo`s m = Masse des Jojo`s r = Radius der Wickelachse I = Massenträgheitsmoment des Jojo`s F_S = Zugkraft am Seil a_J = Beschleunigung des Schwerpunkts des Jojo`s MP = Momentanpol des Jojo`s alpha_J = Winkelbeschleunigun des Jojo`s a_S = Beschleunigung des Seils y = Fallhöhe des Jojo`s 1. Seilkraft [latex]a_S = a_J - \alpha_J \cdot r[/latex] [latex]a_J = \frac{F_G-F_S}{m} = \frac{m\cdot g -F_S}{m} = g- \frac{F_S}{m} [/latex] [latex]\alpha_J = \frac{F_S\cdot r}{I} [/latex] [latex]a_S = g- \frac{F_S}{m} - \frac{F_S\cdot r^{2}}{I} [/latex] [latex]a_S = g- F_S \cdot (\frac{1}{m} + \frac{ r^{2}}{I}) [/latex] 2. Freie Bewegung [latex]\frac{1}{2}\cdot I_{MP} \cdot \omega^{2} = m\cdot g\cdot y [/latex] [latex]\frac{\dd (\omega^{2} )}{\dd t} = \frac{2\cdot m\cdot g}{I_{MP} }\cdot \dot{y} [/latex] [latex]a_J = \frac{m\cdot g\cdot r^{2}}{I_{MP}} [/latex] [latex]a_J = \frac{m\cdot g\cdot r^{2}}{I + m \cdot r^{2}} [/latex][/quote]
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Myon
Verfasst am: 13. Jan 2019 17:06
Titel:
physikfen hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Bist du dir sicher? Ein Teil der Kraft verursacht doch die Drehung, also verursacht auch nur ein Teil der Kraft die (translatorische) Beschleunigung.
Auf das Jojo wirkt die Gewichtskraft und die Seilkraft. Für die Bewegung des Schwerpunkts ist es egal, wo die Kräfte angreifen, er verhält sich so, als würden alle Kräfte an ihm angreifen (Schwerpunktsatz). Deshalb gilt die obige Gleichung.
physikfen
Verfasst am: 13. Jan 2019 16:49
Titel:
Zitat:
Bist du dir sicher? Ein Teil der Kraft verursacht doch die Drehung, also verursacht auch nur ein Teil der Kraft die (translatorische) Beschleunigung.
Wenn
auch am Schwerpunkt ansetzen würde, würde ja die gleiche Beziehung bestehen, aber ich kann mir nicht vorstellen, dass das Jojo dann gleich beschleunigt wird.
Myon
Verfasst am: 13. Jan 2019 15:23
Titel:
Wenn die Schnur mit der Beschleunigung b nach oben gezogen wird, so gilt in einem Inertialsystem
und damit
Die Beschleunigung relativ zur Schnur ist somit
Auf dasselbe kommt man auch, wenn man die Situation in einem mit der Schnur mitbeschleunigten Bezugssystem betrachtet. Die Beschleunigung des Jojos in diesem System ist
, und es gelten die Gleichungen
Mathefix
Verfasst am: 11. Jan 2019 19:37
Titel:
Ich versuch es mal und stelle es zur Diskussion
Legende
F_G = Gewichtskraft des Jojo`s
m = Masse des Jojo`s
r = Radius der Wickelachse
I = Massenträgheitsmoment des Jojo`s
F_S = Zugkraft am Seil
a_J = Beschleunigung des Schwerpunkts des Jojo`s
MP = Momentanpol des Jojo`s
alpha_J = Winkelbeschleunigun des Jojo`s
a_S = Beschleunigung des Seils
y = Fallhöhe des Jojo`s
1. Seilkraft
2. Freie Bewegung
Myon
Verfasst am: 10. Jan 2019 20:18
Titel:
@Mathefix: das beantwortet aber meines Erachtens nicht die eingangs gestellte Frage: wie ist die Beschleunigung a des Jojos
relativ zur Schnur
, wenn die Schnur mit einer Beschleunigung b nach oben gezogen wird?
An den Fragesteller: intuitiv sollte eigentlich schon klar sein, dass die Beschleunigung relativ zur Schnur ändert, wenn die Aufhängung der Schnur beschleunigt wird - denn beispielsweise bei einer Beschleunigung mit g nach unten wäre die Beschleunigung des Jojos relativ zur Schnur =0.
Rechnerisch kannst Du die Situation entweder in einem Inertialsystem betrachten, dann musst Du die Rollbedingung
anpassen. Oder Du betrachtest das Ganze in einem mit der Schnur beschleunigten Bezugssystem, wo dann aber statt der Kraft m*g die Kraft m*(g+b) auf das Jojo wirkt.
Mathefix
Verfasst am: 10. Jan 2019 16:22
Titel:
F_G = Gewichtskraft des Jojo`s
m = Masse des Jojo`s
r = Radius der Wickelachse
F_S = Zugkraft am Seil
a = Beschleunigung des Schwerpunkts des Jojo`s
Schmalilalian
Verfasst am: 10. Jan 2019 15:26
Titel: Jojobewegung
Meine Frage:
Beschleunigt ein Jojo relativ zu einem beliebigen Punkt auf dem Seil gleich, egal ob ich das Ende des Seils nur festhalte oder noch zusätzlich daran ziehe.
Meine Ideen:
.