Frage von DerJunker, 30

Trägheitsmoment und Drehmoment?

Wie löst man die Aufgabe in dem Bild? Ich brauche nur einen Ansatz. Im internet hab ich schon geguckt und kann dazu leider nichts finden. Die Aufgabe trägt den selben "Titel" wie diese Frage: Trägheitsmoment und Drehmoment

Vielen Dank im Vorraus DerJunker

Antwort
von Halswirbelstrom, 14

Der Energieerhaltungssatz der Mechanik kann nicht angewendet
werden, weil ein Teil der kinetischen Energie des Geschosses in Wärmeenergie umgewandelt wird.

Ich gehe davon aus, dass die senkrecht auf das Stabende wirkende Impulskomponente  p = m ∙ v ∙ sin 60°  des Geschosses auf das
rotierende System übertragen wird, so dass gilt: 
p = L = J ∙ ω    (1)

Mit den gegebenen Größen 
ω = 10 rad/s,  m = 3g,  m´ = 4kg,  r = 0,25m,  ℓ = 0,5m  erhält man

J = m ∙ r² + m´∙ ℓ² / 12   und aus  (1)  folgt:   v = p / m

LG

Antwort
von lks72, 15

Mit der Winkelgeschwindigkeit und dem zusammengesetzten Trägheitsmoment (Achse + Geschoss) lässt sich der Drehimpuls des Gesamtsystems bestimmen. Daraus lässt sich nun die Rotationsenergie bestimmen, dies ist die kinetische Energie, welche von dem Geschoss stammt. Mit der Masse des Geschosses lässt sich dessen Geschwindigkeit bestimmen.

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