Maxwellrad

mifo · Gast

Meine Frage:
Guten Tag zusammen

In der Schule haben wir den Auftrag erhalten mittels Versuch am Maxwellrad folgende Punkte zu berechnen resp. darzustellen:

Messung der Verluste --ok--

Messung der Zeitintervalle --ok--

Auswertung der Messungen

? Momentangeschwindigkeit --ok mit (2r/t)--
? Winkelgeschwindigkeit --ok mit (v/r)--
? Kinetische Energie Wkin i --ok mit (0.5*m*v^2)
? Rotationsenergie Wrot i -- ok mit (0.5*J*w^2)
? Potentielle Energie Wpot i --ok mit (m*g*h)
? Beschleunigung aij keine Ahnung evtl mit (v index2 - v index1)/s
(Mittlere Beschleunigung jeweils zwischen zwei benachbarten Höhenlagen)

Anhand der physikalischen Gesetze ist ohne Berücksichtigung der Reibung
folgende Grösse zu berechnen:
? Konstante Beschleunigung a des Maxwellschen Rades beim Sinken und beim Steigen [/b]ebenfalls keine ahnung[/b]

Mit den gemessenen Höhenlagen sind folgende Grössen zu berechnen:
? Gesamtenergie WgeS (mit hA - hE)
? Abgeführte Arbeit Wab (mit ?h)
? Abgeführte Arbeit Wab i (für h1 ... h10)

Beschreibung des Versuchs:

Das Maxwellsche Rad ist mit seiner horizontalen Achse an zwei vertikalen
Fäden so aufgehängt, dass diese sich bei Drehung des Rades auf der Achse auf- oder abwickeln (sogenanntes Jo-Jo). Bringt man das Rad durch Aufwickeln der Fäden in die höchste Lage und lässt es dort los, so bewegt es sich unter dem Einfluss der Schwerkraft mit
konstanter Beschleunigung nach unten. Seine Bewegung setzt sich dabei in einfacher Weise aus einer Translations- und einer Rotationsbewegung um seine Schwerpunktsachse zusammen. Aus der Messung der Translationsbeschleunigung kann man das Massenträgheitsmoment bezüglich der Drehachse berechnen. Mit Gabellichtschranken werden in verschiedenen Höhenlagen die Verdunkelungszeiten beim Sinken und beim Steigen des Rades gemessen. Anhand dieser Messungen können sowohl die Energien (potentielle-, kinetische- und Verlustenergie) wie auch die relevanten Grössen der Drehbewegung und der
beschleunigten Sink- und Steigbewegung berechnet werden.

vielen dank bereits im Voraus für eure Hilfe

mein Berechnungsblatt könnte ich gerne noch Online stellen falls benötigt.

Meine Ideen:
meine Ansätze habe ich direkt in der Fragestellung integriert

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

mifo · Gast

Guten Tag

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Hallo

ctx2k · Gast

Hallo Zusammen

ich bearbeite gerade den selben Versuch.

eine grundsätzliche Frage.

Ich bin mir nicht sicher ob die Berechnung der Winkelgeschwindikeit stimmt.

Wir lassen das Maxwellrad im Versuch herunterlaufen, auf den verschiedenen Höhen (1-10) messen wir mit einer Lichtschranke die Verdunklungszeit wärend dem die Achse (wo die Schnur aufgewickelt ist) durchläuft. Diese Zeit (ms) verwenden wir für die Berechnung des Momentangeschwindigkeit [vi]. Das sollte so stimmen.

Vi ist ja die Geschwindikeit der Achse nach unten und nicht die Umfangsgewschwindikeit der Achse. Daher sehe ich jetz nicht den zusammenhang mit der Winkelgeschwindikeit. Für diese Berechnung ja normalerweise die Umfangsgeschwindikeit [vu] benötigt wird.

Kann mir da bitte jemand weiterhelfen ?