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Stab im Schwerefeld wird gedreht
 
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Physiker1910



Anmeldungsdatum: 20.01.2016
Beiträge: 141
Beitrag Physiker1910 Verfasst am: 04. Dez 2016 14:56    Titel: Stab im Schwerefeld wird gedreht Antworten mit Zitat
Meine Frage:
Ich hänge die Aufgabe als Bild in einem Kommentar an .

Meine Ideen:
Für b)
Wenn das Ende des Stabes gemeint ist , wird wohl die Bahngeschwindigkeit bei einer vollen Umdrehung gemeint sein , also bei 360° .
Die formel v=w*r . w..Winkelgeschwindigkeit und r radius bzw Abstand vom Punkt zum Drehpunkt , also v=w*l .

ich brauche aber w dazu . Wie komme ich auf w?
Habe ich es hier mit einer konstanten beschleunigten Drehbewegung zu tun oder nicht? Ich stelle mir das so vor: Wenn der Stab am oberen Ende angestoßen entegen des Uhrzeigersinns , dann wird der Stab auf der linken seite nach unten beschleunigt und bei 180° wird er wieder nach oben hin abgebremst .

Ich habe die Winkelbeschleunigung so berechnet:
Die Horizontale Lage ist genau 1/4 des vollen winkels . Habe ich dann hier 100/4=25 ?

Sry falls die Fragen ein wenig blöd klingen , ich kenne mich bei dem thema nicht wirklich gut aus .

Danke !
Physiker1910



Anmeldungsdatum: 20.01.2016
Beiträge: 141
Beitrag Physiker1910 Verfasst am: 04. Dez 2016 14:57    Titel: Antworten mit Zitat
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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
Beitrag GvC Verfasst am: 04. Dez 2016 15:44    Titel: Antworten mit Zitat
Physiker1910 hat Folgendes geschrieben:
Wenn das Ende des Stabes gemeint ist , wird wohl die Bahngeschwindigkeit bei einer vollen Umdrehung gemeint sein , also bei 360° .


Nein, denn dann befände sich der Stab wieder in derselben Lage wie vor dem Beginn der Bewegung, also in der labilen Gleichgewichtslage mit der Geschwindigkeit Null. In der Aufgabe steht jedoch explizit, dass die Geschwindigkeit beim Durchgang durch die stabile Gleichgewichtslage gesucht ist. Die stabile Gleichgewichtslage ist die, bei der sich der Schwerpunkt senkrecht unter dem Aufhängepunkt befindet, also nach einer Drehung um 180°.
Physiker1910



Anmeldungsdatum: 20.01.2016
Beiträge: 141
Beitrag Physiker1910 Verfasst am: 04. Dez 2016 17:14    Titel: Antworten mit Zitat
Okay Danke für den Hinweis !
ISt meine Winkelbeschleunigung so korrekt?
ist hier die winkelgeschwindigkeit oder die Tangentialgeschwindigkeit v gemeint?

w=alpha*t , das t wird dann die halbe Umdrehungszeit von einer Umdrehung sein . nur wie komme ich darauf?
bzw hast du einen ansatz für b)?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
Beitrag GvC Verfasst am: 05. Dez 2016 11:26    Titel: Antworten mit Zitat
Physiker1910 hat Folgendes geschrieben:
ISt meine Winkelbeschleunigung so korrekt?


Nein.

Physiker1910 hat Folgendes geschrieben:
ist hier die winkelgeschwindigkeit oder die Tangentialgeschwindigkeit v gemeint?


In der Aufgabenstellung ist nach der Geschwindigkeit des freien Stabendes gefragt. Wenn die Winkelgeschwindigkeit gefragt wäre, würde dort Winkelgeschwindigkeit stehen, und die Angabe des freien Stabendes wäre überflüssig. Denn die Winkelgeschwindigkeit ist für jede Stelle des Stabes dieselbe.

Physiker1910 hat Folgendes geschrieben:
w=alpha*t , das t wird dann die halbe Umdrehungszeit von einer Umdrehung sein . nur wie komme ich darauf?


Diese Formel ist hier nicht anwendbar, da die Winkelbeschleunigung nicht konstant ist. Löse die Aufgabe besser mit dem Energieerhaltungssatz.

Physiker1910 hat Folgendes geschrieben:
bzw hast du einen ansatz für b)?


Ja, wie gesagt, Energieerhaltungssatz. Du solltest allerdings das richtige Trägheitsmoment verwenden. Bedenke, dass die Rotation nicht um eine Achse durch den Schwerpunkt, sondern um eine Achse am Stabende erfolgt. Das gilt auch für Deinen ansonsten richtigen Ansatz für c).
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