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GvC
BeitragVerfasst am: 05. Jun 2012 08:00    Titel:

Was denn für einen Ansatz? Die beiden kinetischen Energien zusammenzuzählen, ist doch bereits der Ansatz.

Nu mach's doch einfach mal!



Beide Energieanteile hast Du in Deinen früheren Beiträgen bereits genannt.
Karlastian
BeitragVerfasst am: 04. Jun 2012 18:46    Titel:

Doch schon, aber ich komme einfach nicht auf den Ansatz.
GvC
BeitragVerfasst am: 04. Jun 2012 16:40    Titel:

Du sollst nur die kinetische Translations- und die Rotationsenergie unmittelbar zu Beginn des Rollvorgangs zusammenzählen. Die Rollbedingung hast du doch schon bei der Bestimmung von vr berücksichtigt. Erinnerst Du Dich nicht?
Karlastian
BeitragVerfasst am: 04. Jun 2012 11:57    Titel:

Hmm irgendwie ist mir der durchblick abhanden gekommen.

Also die Translationsgeschwindigkeit am ende ist:


Demnach ist die Kinetische Energie der Translationsbewegung:

ist die Rollbedingung

Ist dann die Kinetische Energie am Ende:



Ich verstehe gerade nicht, wie ich die Rollbedingung da reinbekomme.
para
BeitragVerfasst am: 04. Jun 2012 08:13    Titel:

Karlastian hat Folgendes geschrieben:

Hier sollte man doch auf den ersten Blick sehen, dass das nicht stimmen kann. kürzte sich weg und man erhielte , also keine Rotation. Ich sehe nicht, wie du auf diesen Ansatz kommst. In ihm steht nicht einmal die kinetische Energie, die du doch ausrechnen sollst. grübelnd

Du möchtest die kinetische Energie am Ende berechnen, wenn die Kugel rollt und nicht mehr gleitet. Die kinetische Energie wird geringer sein als am Anfang (als die Kugel nur glitt), da Reibungsarbeit verrichtet wurde.

Da ausdrücklich gesagt wurde, dass die Kugel keine homogene Dichte haben muss, ist das konkret von dir eingesetzte Trägheitsmoment im Allgemeinen nicht richtig. Warum willst du I überhaupt ersetzen? In dem Ausdruck den du zeigen sollst steht es doch drin.

Du hast im ersten Aufgabenteil sowohl die Translationsgeschwindigkeit am Ende berechnet, als auch die Rollbedingung für die Winkelgeschwindigkeit aufgeschrieben. Stell doch mal die kinetische Energie für den Endzustand auf, und setze beides ein:
Karlastian
BeitragVerfasst am: 04. Jun 2012 07:41    Titel:

Ach mist den Schwerpunkt hatte ich nicht bedacht.
Also Anfangs nur translation, dann translation des Schwerpunktes+rotation.

Ich spare mir mal das 1/2







Blöder weise fällt mir jetzt mein mv_g² raus. Bleibt mir also nur einsetzen des Ausdrucks für v_r



Stimmt das soweit? Erscheint mir nicht so, da ich für das Erbgebniss 1/2 brauche, aber keins mehr habe.
Wie löse ich den Klammertherm hinten auf?
para
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 17:52    Titel:

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Wenn dann die rollbedingung zum zeitpunkt t greift, ist es nur noch Rotationsenergie.

Nicht nur Rotationsenergie, der Schwerpunkt der Kugel bewegt sich ja auch noch fort. (Oder man rechnet mit dem Trägheitsmoment um den Auflagepunkt, aber das führt jetzt vielleicht weg vom Thema.)

Hier hast du doch zum Beispiel schon einmal die kinetische Energie rollender Körper angesetzt. Was ist hier anders?
Karlastian
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 17:01    Titel:

Am Anfang ist die Kinetische Energie nur translation, also 1/2 mvg^2
Wenn dann die rollbedingung zum zeitpunkt t greift, ist es nur noch Rotationsenergie.

Aber wie setze ich das zusammen?^^
para
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 16:33    Titel:

Karlastian hat Folgendes geschrieben:


Stimmt es jetzt?

Ist es denn das Ergebnis, das laut Aufgabenstellung gezeigt werden sollte?

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Wie komme ich jetzt an die Herleitung für die Kinetischt Energie?

Stimmt der Ansatz:

Nein, wie kommst du darauf? Du würfelst v_g und v_r zusammen - zwei Geschwindigkeiten zu zwei verschiedenen Zeiten! Überlege dir vielleicht erst einmal, welche Beiträge es zur kinetischen Energie gibt, und wie du diese für den gewünschten Zeitpunkt berechnen kannst.
Karlastian
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 13:54    Titel:








Stimmt es jetzt?

Wie komme ich jetzt an die Herleitung für die Kinetischt Energie?

Stimmt der Ansatz:


Dann v_r einsetzen?



Wie löse ich jetzt hinten den Klammerteil auf?
para
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 12:36    Titel:

Warum hörst du in beiden Fällen kurz vor dem Ziel auf? Wenn du einen Ausdruck für v_r herleiten sollst, wäre es schon ratsam auch nach v_r umzustellen, oder?
Karlastian
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 09:24    Titel:

Hmm okay also irgendwie klappt es bei mir gerade mit den Formeln nicht:

1.
2.
3.

Wenn ich jetzt nach t oder F umforme und einsetze erhalte ich:




Wenn ich 1 nach t auflöse und 2 mit r multipliziere und dann 1 in 2 einsetze erhalte ich:





Komme irgendwie nicht auf mein gesuchtes Ergebniss, kann mir nochmal jemand sagen wo der Fehler liegt?
Was mus ich wohin auflösen damit es passt?
kingcools
BeitragVerfasst am: 03. Jun 2012 02:24    Titel:

Der steckt doch in F drin. Da F rausfällt, ist es doch eh egal.
Karlastian
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 23:19    Titel:

Mein Problem ist, dass laut Aufgabe auch gezeigt werden soll, das der Gleitreibungskoeffizient darauf keinen Einfluss hat. Und eben der Koeffizient fehlt mir in deinen Gleichungen.

Wie krieg ich den rein, damit ich zeigen kann, dass er wegfällt?

Mir fehlt gerade irgendwie die einleuchtende Erkenntnis, von meinen richtigen Ansätzen zu deinen Formel, liegt aber vielleicht an der Uhrzeit.

Werds morgen mal versuchen, freue mich aber über nen Tipp für den Anfang^^
para
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 17:39    Titel:

Wo klemmt es denn noch? Du hast die Bedingungen sowohl für die Translations- als auch für die Winkelgeschwindigkeit:
Ergänzt wird das ganze durch die ebenfalls schon genannte Rollbedingung am Schluss:
Jetzt heißt es nur noch richtig Umformen, bis der gewünschte Ausdruck dasteht.
Karlastian
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 17:30    Titel:

Na wie in der normalen beschleunigten Bewegung nur mit negativer beschleunigung:

v(t) = -|a| * t + v_0

Dachte ich mir doch das das Ausklammern und Kehrwert bilden nicht passt^^

Aber mir erschließt sich gerade nicht wie ich dann auf den richtigen Ansatz für meine Lösung komme.
para
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 16:51    Titel:

Als ich schrieb, die weitere Rechnung sehe okay aus, meinte ich die Ansätze. Dein Ausklammern und willkürliches Bilden des Kehrwerts in der letzten Zeile ist natürlich grober Unfug. ;-)
Mit dem richtigen Ansatz kommt man aber tatsächlich ohne solche Haken auf das in der Aufgabe angegebene Ergebnis.

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Die Reibung bewirkt, dass v_g abnimmt, aber wie krieg ich das dann in der Formel unter?

Es handelt sich um eine "gewöhnliche" gleichmäßig verzögerte Bewegung. Wie sieht dort v(t) allgemein aus?
Karlastian
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 15:17    Titel:

Die Reibung bewirkt, dass v_g abnimmt, aber wie krieg ich das dann in der Formel unter?

Kannst du die Rechnung nachmal genau schauen bitte. Meiner Ansicht nach ist beim Ausklammern von v_g was falsch.
para
BeitragVerfasst am: 02. Jun 2012 12:12    Titel: Re: Kugel gleitend und rollend

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Gleitphase:

Dieser Ansatz stimmt nicht. Am Anfang gleitet die Kugel bereits mit v_g - was bewirkt nun die Reibung?

Karlastian hat Folgendes geschrieben:
Wenn dann die Rollbewegung einsetzt erzeugt das ein Trägheitsmoment von:

Vorsicht, Drehmoment! Die Reibungskraft musst du übrigens gar nicht so explizit hinschreiben, F reicht auch. Die weitere Rechnung sieht auf den ersten Blick okay aus.
Karlastian
BeitragVerfasst am: 01. Jun 2012 09:16    Titel: Kugel gleitend und rollend

Meine Frage:
Hallo zusammen, es geht um eine Frage bei der mir schon die Fragestellung Probleme macht, vielleicht habt ihr einen Tipp:

Eine Kugel mit Radius r, Gesamtmasse m und einer radialsymetrischen aber sonst unbekannten Masseverteilung bewegt sich mit einer Anfangsgeschwindigkeit Vg gleitend ohne zu rotieren über eine Unterlage (Billardstoß).
a) Zeigen sie, dass für die Endgeschwindigkeit Vr, also ab dem Zeitpunkt, an dem die Kugel rollt ohne zu gleiten gilt:
und zwar unabhängig vom Gleitreibungskoeffizienten.
b) Zeigen sie, dass die gesamte kinetische Energie der dann schließlich rollenden Kugel gegeben ist durch:


Meine Ideen:
Also mein Problem besteht vor allem in diesem Ausdruck:
Wenn I das Trägheitsmoment der Kugel ist, dann fällt doch mr² einfach weg, oder nicht?

Ich komme da auf keinen sinnvollen Ansatz. Auch das ^-1 erscheint mir einfach irgendwie komisch.

Gleitphase:
Wenn dann die Rollbewegung einsetzt erzeugt das ein Trägheitsmoment von:



Wenn nun die Rollbedingung gilt:


Soweit komme ich, aber wie komme ich von da an weiter?
Kann ich einfach sagen:



Meiner Ansicht nach ist da ein Fehler beim Ausklammern von Vg, aber wie kommt ich sonst zur Lösung?

Vielen Dank für die Hilfe im Vorraus, LG
Karlastian

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