Physik Aufgabe Trägheitsmoment?
Eine Masse m = 1,2 kg hängt an einem Seil, das um eine Scheibe mit der Masse
MS = 2,5 kg und einem Radius R = 20 cm gewickelt ist.
Berechnen Sie die Beschleunigung des fallenden Körpers, die
Winkelbeschleunigung der Scheibe und die Zugkräfteim Seil.
(Die Masse des Seils kann vernachlässigt werden. g =9,81 m/s2)
Hat jemand nen Ansatz für mich?
Keine Lösungen ich will es schon selber lösen :)
Vielen dank im Vorraus :)
4 Antworten
> Hat jemand nen Ansatz für mich?
Klar.
Zuerst musst Du zwei fehlende Angaben ergänzen, die die Aufgabe erst lösbar machen:
- Die Scheibe sei ein homogener Zylinder
- Das Seil reibe so fest an der Scheibe, dass es nicht rutscht.
Dann hast Du eine beschleunigende Kraft, die zweierlei bewirkt:
a) die lineare Beschleunigung des Gewichtsstücks
b) die rotierende Beschleunigung der Scheibe.
da die beiden Beschleunigungen durch das Seil in einem festen Verhältnis zueinander stehen, die beiden Trägheiten gegeben bzw. errechenbar sind, die Gesamtkraft ebenso leicht zu errechnen ist, hast Du zwei Gleichungen für zwei Unbekannte, was leicht lösbar ist.
1) Eine Zeichnung machen
2) Bewegungsrichtung festlegen,nach "unten"
3) Trägheitskraft wirkt immer entgegen der Bewegungsrichtung
4) Kräftegleichgewicht an der Masse m=1,2 kg anschreiben
5) Drehmoment an der Scheibe anschreiben
Kräfte an der Masse m=1,2 kg
1) Fs+F-Fg=0 ergibt Fs=m*g-m*a
Drehmomentgleichgewicht an der Scheibe
2) J*phi´´-Fs*R=0 ergibt Fs=J/R*phi´´
J=ms/2*R^2
1 u 2 gleichgesetzt
J/R*phi´´=m*g-m*a mit phi´´=a/R
J/R^2*a=m*g-m*a J/R^2*a=ms/2*R^2/R^2*a
ms/2*a+m*a=m*g
a=m*g/(ms/2+m)=1,2 kg*9,81 m/s^2/(2,5 kg/2+1,2 kg)=4,8048.. m/s^2
Den Rest schaffst du selber.
prüfe auf Rechen - u. Tippfehler.
- Möglichkeit über den Energieerhaltungssatz
Hat Halswirbelstrom vorgerechnet.
Eine Skizze ist hier unentbehrlich. Sie führt direkt zur Lösung.
Herzliche Grüße, 😊
arhimedes
Gruß, H.
vielen dank :)