drehbewegung

leonie. · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich beschäftige mich gerade mit folgender Aufgabe:
Auf ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 0,140 kg*m^2 bezüglich seiner zentralen Achse wirke ein konstantes Drehmoment ein. Dadurch nimmt sein Drehimpuls innerhalb von 1,5s von 3,00 auf 0,8 kg/m^2/s ab. Die Drehachse sei fest im Raum befestigt.
a) Geben Sie den Betrag und die Richtung des auf das Rad wirkenden Drehmoments während des obigen Zeitraums an.
b) Berechnen Sie die Winkelbeschleunigung.
c) Um welchen Winkel dreht sich das Rad im angegebenen Zeitraum?
d) Um welchen Betrag nimmt die Rotationsenergie des Rads ab?

Meine Ideen:
Meine Ideen:
a) Ich habe leider keine Ahnung, wie ich das machen kann. Ich bitte um ein bisschen Hilfe Sad

b) Ich weiß ja, dass L= I*w
w= Winkelgeschwindigkeit
Jetzt habe ich gedacht, ich bestimme w zu Beginn, also w1= L1/I
w1= 3,00/0,140= 21,429
und w2 zum Schluss, also w2= L2/I
w2= 0,8/0,140= 2,71
Jetzt habe ich daraus die Differenz gebildet: 15,719
winkelbeschleunigung: a= w/t -> a= wDifferenz/1,5s -> a= 15,719/1,5s= 1,5719
da die geschwindigkeit abnimmt, muss ich dann einfach ein minus vor das ergenis setzen?

c) da kenne ich ja die Formel: winkel: y= a*t²*0,5 -> y= 1,5719*100*0,5= 78,595
Sind das dann 78,595°? Dann würde das Rad keine ganze Umdrehung mehr schaffen!

d) Da bestimme ich die Rotationsenergie zu Beginn und am Ende:
Erot= 0,5*I*w²
Erot1= 0,5*I1*w1²= 0,5*3,00*21,429²= 688,22
Erot2= 0,5*I2*w2²= 0,5*0,8*5,71²= 13,042

Packo · Gast

Die Einheit für den Drehimpuls ist nicht kg/m^2/s.

Aufgabe a)
Drehmoment = Änderung des Drehimpulses pro Zeiteinheit.

leonie. · Gast

verstehe ich das jetzt richtig:
der drehimpuls ändert sich in 1,5s um 3-0,8
also: M= 2,2/1,5= 1,47

der rest ist richtig? :0

Packo · Gast

In welcher Klasse bist du denn?
Bei deinem M fehlt die Einheit.
Die Antwort auf die Frage a) ist:
Der Betrag des Momentenvektors ist 1.47 Nm und der Momentenvektor ist antiparallel zum Winkelgeschwindigkeitsvektor gerichtet.

Aufgabe b)
Die Winkelbeschleunigung α errechnet sich aus M = I*α.

leonie. · Gast

also an sich studiere ich chemie im 1.semster
und unsere physikvorlesungen waren jetzt nicht sooo super...
darüber, dass man das mit vektoren macht, haben wir kein mal gesprochen unglücklich