RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Translations- und Rotationsenergie
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
2121



Anmeldungsdatum: 21.04.2017
Beiträge: 1

Beitrag 2121 Verfasst am: 21. Apr 2017 07:37    Titel: Translations- und Rotationsenergie Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo smile
Wir haben im Unterricht eine Frage bekommen, aber keine richtigen Lösungen dazu und nun bin ich mit nicht ganz sicher, ob ich die Aufgabe ca. richtig verstanden habe.
Zur Aufgabe: Bestimme die kinetische Energie ines Zylinders und eines Balles, welche eine schife ebene mit einer gegebenen Geschwindigkeit v herunterrollen. Die Objekte sollen rollen ohne gleiten.
Trägheitmoment des Balles und des Zylinders sind gegeben.
Ball = 0.5mr^2
Zylinder = (2/5)mr^2

Meine Ideen:
Die kinetische Energie setzt sich ja aus Rotations- und Translationsenergie zusammen, also gilt
Ekin = Etrans + Erot
Ekin = 0.5mv^2 + 0.5(Trägheitmoment)w^2

Setzt man anschliessend die gegebenen Trägheitmomente ein komme ich auf
Ekin (Ball) = 0.5mv^2 + 0.5(0.5mr^2)w^2
Ekin (Zylinder) = 0.5mv^2 + 0.5((2/5)mr^2)w^2

Stimmt das so (nach Vereinfachung)?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Apr 2017 08:34    Titel: Antworten mit Zitat

2121 hat Folgendes geschrieben:
Trägheitmoment des Balles und des Zylinders sind gegeben.
Ball = 0.5mr^2
Zylinder = (2/5)mr^2


Das stimmt nicht. Schau lieber nochmal nach.

2121 hat Folgendes geschrieben:
Setzt man anschliessend die gegebenen Trägheitmomente ein komme ich auf
Ekin (Ball) = 0.5mv^2 + 0.5(0.5mr^2)w^2
Ekin (Zylinder) = 0.5mv^2 + 0.5((2/5)mr^2)w^2

Stimmt das so (nach Vereinfachung)?


Wenn Du die Trägheitsmomente austauschst (s. oben), stimmt es so weit. Jetzt fehlt nur noch die Zusammenfassung. Benutze dazu den Hinweis, dass beide Objekte rollen, ohne zu gleiten.

Du kannst übrigens die gesamte kinetische Energie als Rotationsenergie um den Momentanpol ausdrücken, da ist dann die Translationsenergie drin enthalten. Dazu musst Du natürlich das Trägheitsmoment um den Momentanpol bilden (Stichwort: Steiner-Anteil).
2122
Gast





Beitrag 2122 Verfasst am: 21. Apr 2017 13:13    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen Dank für deine Antwort! Wiso meinst du den, dass die Trägheitsmomente, die angegeben sind, nicht stimmen können bzw. was müste es den sein? Ich habe gerade noch einmal nachgeschaut und das steht wirklich so da.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Apr 2017 13:41    Titel: Antworten mit Zitat

2122 hat Folgendes geschrieben:
Wiso meinst du den, dass die Trägheitsmomente, die angegeben sind, nicht stimmen können bzw. was müste es den sein? Ich habe gerade noch einmal nachgeschaut und das steht wirklich so da.


Dann steht es falsch da, oder Du hast Dich verguckt. Welches die richtigen Trägheitsmomente sind, habe ich ja bereits angedeutet:

GvC hat Folgendes geschrieben:
Wenn Du die Trägheitsmomente austauschst ... , stimmt es so weit.


Es fehlt aber immer noch die Zusammenfassung der beiden Energiekomponenten. Denn letztlich soll ja der Energieinhalt einer rotierenden Masse m in Abhängigkeit von der (Translations-)Geschwindigkeit v und von nichts anderem bestimmt werden.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik