1.Leicht
Ein Schwungrad der Masse 200 kg hat um seine Achse einen Trägheitsradius von 0,25 m. Es dreht sich mit 2600 rpm. Bestimme seine kinetische Energie Ek in kJ.
M = 200 kgk = 0,25 mn = 2600 rpm
Ek = kJ
Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen
2.Leicht
Ein Schwungrad der Masse 180 kg hat um seine Achse einen Trägheitsradius von 0,3 m. Es dreht sich mit 2900 rpm. Bestimme seine kinetische Energie Ek in kJ.
M = 180 kgk = 0,3 mn = 2900 rpm
Ek = kJ
3.Mittel
Ein homogener dünner Stab der Masse 11,5 kg und der Länge 1,3 m ist an einem Ende gelagert und waagerecht festgehalten. Er wird aus der Ruhe losgelassen. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Beschleunigung atip des freien Endes unmittelbar nach dem Loslassen.
m = 11,5 kgL = 1,3 mg = 9,81 m/s²
atip = m/s²
4.Mittel
Eine Welle überträgt 123 kW bei 600 rpm. Bestimme das Drehmoment T in der Welle.
P = 123 kWn = 600 rpm
T = N·m
5.Schwer
Ein Körper (dünner Reifen) rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 15° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Beschleunigung a seines Schwerpunkts.
θ = 15°I = m·r²g = 9,81 m/s²
a = m/s²
6.Schwer
Ein Körper (Vollkugel) startet aus der Ruhe und rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 10° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Sein Radius beträgt 0,35 m. Bestimme seine Winkelgeschwindigkeit ω, nachdem es 2,5 m entlang der Schräge gerollt ist.
θ = 10°s = 2,5 mI = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²r = 0,35 m
ω = rad/s
Lösungsschlüssel
- 1. Ek = 463,3 kJ
- 2. Ek = 747 kJ
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. T = 1958 N·m
- 5. a = 1,27 m/s²
- 6. ω = 7,047 rad/s
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