Physik-Rotation-->Dringend !!!

[kompi19]

1. Rad eines Autos dreht sich mit 10 Umdrehungen die Sekunde. Bei einer Abbremsung (konst.) dauert es 30 Sekunden bis es steht.

a)Wie viel Umdrehungen macht das Rad noch bis es steht?
b)r=30cm Wie groß ist der Anhalteweg?
c)Wie schnell war V0 des Rades?


2. Eine Schwungscheibe hat eine Drehzahl von 70 Umdrehungen pro Minute. Sie wird durch eine konstante Winkelbeschleunigung von alpha=1,66666 rad/s² beschleunigt. 20 Sekunden lang.

a) Diagramm für Drehwinkel/Zeit und Winkelgeschwindigkeit/Zeit für t von 5 Sekunden vor Beginn bis Ende der Bewegung
b) V am Rand der scheibe berechnen nach der beschleuningung r= 0,5m


Ich seh da überhaupt nicht durch. Bei beiden Aufgaben irgendwie keine Sonne. Wär nett wenn das einer vllt mal machen könnte bzw. erklären könnte wie man das rechnet. Ich honoriere das auch!

Brauche das unbedingt noch heute. Ist Hausaufgabe zu morgen.

 

[FeelGoodInc.]

Gabs hier nicht sowas "keine Hausaufgaben" und so ?

 

[kompi19]

was soll ich denn machen..^^.? suche hilfe..wenn ich es nunmal nicht raffe...

 

[MrToiz]

@KingCrime: Vollständige Lösung kriegt er ja nicht, sondern nur einen Hinweis

1. Rad eines Autos dreht sich mit 10 Umdrehungen die Sekunde. Bei einer Abbremsung (konst.) dauert es 30 Sekunden bis es steht.

a)Wie viel Umdrehungen macht das Rad noch bis es steht?
b)r=30cm Wie groß ist der Anhalteweg?
c)Wie schnell war V0 des Rades?

Für a und b gibt es mehrere Lösungen, ist man faul, löst man a+b+c gleichzeitig, indem man v0 berechnet (v=s/t mit s=30*U und t=1s), damit (und der Nebenbedingung, dass v(t) bis t=30s linear auf 0 sinkt) v(t) aufstellt. Darüber kann man dann integrieren, womit man den Anhalteweg bekommt. Diesen noch durch den Umfang teilen, und schon hat man die Anzahl der Umdrehungen.

2. Eine Schwungscheibe hat eine Drehzahl von 70 Umdrehungen pro Minute. Sie wird durch eine konstante Winkelbeschleunigung von alpha=1,66666 rad/s² beschleunigt. 20 Sekunden lang.

a) Diagramm für Drehwinkel/Zeit und Winkelgeschwindigkeit/Zeit für t von 5 Sekunden vor Beginn bis Ende der Bewegung
b) V am Rand der scheibe berechnen nach der beschleuningung r= 0,5m

Also a müsstest du ja hinkriegen, wobei ich wieder von hinten Anfangen würde und also zunächst ω(t) aufstellt (was ja eine einfache lineare Funktion ist) und sich damit dann das Zeichnen von φ(t) erleichtert.
b ist ebenfalls recht einfach, kannst z.B. ausrechnen, wie lang die Scheibe für eine vollständige Umdrehung braucht, und dann den Umfang durch diese Zeit teilen.

 

[transversalis]

*skip *
Mein rechner hängt teilweise. sorry

 

[transversalis]

Also ich würde mit 1c anfangen. Radius 30cm ergibt Umfang 2*r*Pi
Bei zehn Umdrehungen pro Sekunde sind das wieviele m/s Geschwindigkeit. = v0

Dann weiter mit 1b
Beschleunigung ausrechnen v(t) = a * t
v(t) = v0 aus Aufgabe 1c
t = 30 sec.
Mit der Beschleunigung den Anhalteweg bestimmen
x(t) = 1/2 a * t * t
x(t) = Anhalteweg , a und t bereits bekannt


1a ist dann einfach. Anhalteweg / Umfang des Rades


bei 2) muss ich passen, sorry.

 

[kompi19]

Vielen Dank für die schnellen und informativen Antworten. MfG kompi19

Ihr habt mir sehr geholfen!

 

[joschilein]

Glaubt ihr wirklich, dass mit einer konstanten Bremsung gemeint ist, dass die Geschwindigkeit linear abnimmt?
Konstante Bremsung würde ich eher so interpretieren, dass immer die gleiche Bremswirkung zugeführt wird (z.B. 1 m/s²) und damit wäre die Geschwindigkeitsabnahme niemals linear. Um die Geschwindigkeit linear abnehmen zu lassen müsste man die Bremswirkung nämlich kontinuierlich verringern.

Mag aber auch sein, dass diese Thematik erst später dran kommt.

 

[transversalis]

Die kinetischen Formel
v(t) = a * t
gilt allgemein bei Beschleunigung/Verzögerung

Bei konstanter Beschleunigung ist die Geschwindigkeit demnach direkt proportional zur Zeit.

 

[MrToiz]

Glaubt ihr wirklich, dass mit einer konstanten Bremsung gemeint ist, dass die Geschwindigkeit linear abnimmt?
Konstante Bremsung würde ich eher so interpretieren, dass immer die gleiche Bremswirkung zugeführt wird (z.B. 1 m/s²) und damit wäre die Geschwindigkeitsabnahme niemals linear. Um die Geschwindigkeit linear abnehmen zu lassen müsste man die Bremswirkung nämlich kontinuierlich verringern.

Bist du dir da sicher? 1m/s² heißt doch, dass pro Sekunde die Geschwindigkeit um 1m/s abnimmt. Oder gibt's da irgendwas, das man in der Schule nicht lernt?
Wenn du natürlich meinst, dass die Kraft, die zum Bremsen aufgewandt wird, konstant ist, dann könntest du wohl recht haben. Wobei ich dann eher vermuten würde, dass die Geschwindigkeit gegen Ende schneller abnimmt (weil die Differenz der Bewegungsenergie bei einer Veränderung um 1m/s bei kleineren Geschwindigkeiten abnimmt).

Ein verwirrter MrToiz

 

[DaPhreak]

Um mal joschilein/MrToiz zu antworten:
Reibungsphänomene mal außer Acht gelassen, gilt folgendes:

Die Bremsbeschleunigung (oder wie mein Physiklehrer so niedlich sagte: Die Entschleunigung hihi) ist genau dann konstant, wenn die Bremskraft konstant ist (F = m * a = m * alpha * r).

Solange Bremsbeschleunigung / Bremskraft konstant sind, nimmt die Geschwindigkeit linear mit der Zeit ab: v = v0 + a*t (a negativ). Gleiches gilt natürlich für die Winkelgeschwindigkeit: omega = omega0 + alpha*t.

Den Prozess nennt man gleichmäßig beschleunigte Bewegung. Respektive gleichmäßig entschleunigt.

 

[joschilein]

Hmm habe ich mir das doch falsch gemerkt? Ist wohl doch schon etwas her mit der Schulzeit

Ich glaube ich hatte eher ein s/t-Diagramm vor Augen