rotationsenergie starrer körper

Lotta · Gast

Meine Frage:
Wie hängt die Fallhöhe mit der Rotationsenergie der Scheibe zusammen, und warum ist diese Auftragung zur Darstellung der Abhängigkeit der Rotationsenergie von der Winkelgeschwindigkeit geeignet? Welche Abhängigkeit ist zu beobachten?

E(pot) = E(kin) + E(rot)

m*g*h = (1/2)m*v^2 + (1/2) J * w^2

w = (2*pi)/T

m*g*h = (1/2)J * ((2*pi)/T))^2

h = (2*J*(pi)^2)/(m*g*T^2)

meine frage ist vielmehr, warum man hier die kin. energie vernachlässigen kann???

ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen!!!

Meine Ideen:
Es soll die Abhängigkeit der Rotationsenergie eines um eine feste Achse rotierenden starren Körpers von der Winkelgeschwindigkeit und der Massenverteilung untersucht werden.
Dafür wird eine Scheibe mit fester Achse, die auf einem Drehtisch befestigt ist verwendet. Diese Scheibe ist auf einem Luftkissen gelagert, um Reibung zu vermeiden.
Ein Faden wird mit einer Schlaufe über dem Splint in einer Riemenscheibe befestigt.
Die Faden Länge muss dabei so gewählt werden, dass der Splint sich löst, sobald das Gewicht (50g), welches am anderen Ende des Fadens befestigt ist, den Boden berührt. Der Faden wird so lange um die Scheibenachse gewickelt, bis das Gewicht unterschiedliche Höhen vom Boden hat (von 0,2m bis 0,7m).
Die Phase in der sich der Faden abwickelt und sich der Splint löst ist die Beschleunigungsphase. Danach dreht sich die Scheibe unbeschleunigt mit konstanter Geschwindigkeit weiter. Wir messen die Zeit nachdem sich der Splint gelöst hat für 10 Umdrehungen. Dieser Vorgang wird dann für unterschiedliche Höhen wiederholt.
Danach halten wir die Fallhöhe konstant auf 0,5m und variieren nur die Konstruktion der Scheibe, in dem wir eine zweite Scheibe und Gewichte hinzufügen.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Wenn ich das richtig verstanden habe gehst du davon aus, dass das Gewicht, wenn beim fallen seine Potentielle Energie in kinetische Energie umwandelt und einen Teil dieser Energie an das Rad abgiebt, das dadurch Rotationsenergie erhält. Wenn das Gewicht unten aufkommt hat sich seine Energie um m*g*h verringert. Diese Energie muss also vom Rad (vllt. auch ein klein wenig vom Boden beim Aufprall) aufgenommen worden sein. Dementsprechend hast du am Ende des Vorganges dann keine kinetische Energie mehr, da sich das Gewicht in Ruhe befindet und die Achse gemäß deiner Beschreibung fest ist.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

Es muß hier doch gültig sein.

Der erste Anteil geht in den Boden und ist die kinetische Energie des Gewichtstücks aus der potentiellen Energie.

Wenn man hier den ersten Term vernachlässigen will dann muß schon die Masse der Scheibe um einiges größer sein.

lotta · Gast

danke Chillosaurus!!!

ich denke deine theorie bringt mich weiter!!!

wenn jemand noch weitere ideen hat. bitte schreiben!!!

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

VeryApe hat recht, nur weil das Gewicht durch den Stoß auf den Boden keine kinetische Energie mehr hat, ist diese nicht zwingend zu vernachlässigen, sondern muss berücksichtigt werden, außer wie schon gesagt, diese Energie im Vergleich zu der Rotationsenergie klein ist, was hier wahrscheinlich der Fall ist. Aber um dies beurteilen zu können, muss das Trägheitsmoment der Scheibe und Radius,bei dem der Faden angreift, bekannt sein...