Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Rotation starrer Körper zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
R = 0,75 mn = 600 rpm90 kg

Ein Schwungrad ist eine homogene Vollscheibe der Masse 90 kg und des Radius 0,75 m. Es dreht sich mit 600 rpm. Bestimme seine kinetische Energie Ek in kJ.

M = 90 kgR = 0,75 mn = 600 rpm
Ek = kJ
2.Leicht
L = 2,1 mGOd = 0,5 mm = 1 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 1 kg und der Länge 2,1 m dreht sich um eine Achse O senkrecht zum Stab, 0,5 m von seinem Schwerpunkt G entfernt. Bestimme sein Massenträgheitsmoment IO um diese Achse.

m = 1 kgL = 2,1 md = 0,5 m
IO = kg·m²
3.Mittel
n = 1100 rpmT = 940 N·m

Ein Motor liefert ein Drehmoment von 940 N·m bei 1100 rpm. Bestimme seine Ausgangsleistung P in kW.

T = 940 N·mn = 1100 rpm
P = kW
4.Mittel
v = ?L = 1 mm = 8,5 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 8,5 kg und der Länge 1 m ist an einem Ende gelagert und wird aus der Ruhe in waagerechter Lage losgelassen. Vernachlässige die Reibung und verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Geschwindigkeit v des freien Endes, wenn der Stab durch die senkrechte Lage schwingt.

m = 8,5 kgL = 1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
8,5 m/sω

Ein Körper (Hohlkugel) der Masse 7,5 kg rollt ohne Gleiten mit 8,5 m/s. Welcher Prozentsatz p seiner gesamten kinetischen Energie ist Rotationsenergie?

m = 7,5 kgv = 8,5 m/sI = (2/3)·m·r²
p = %
6.Schwer
8 m/sω

Ein Körper (Vollzylinder) der Masse 11 kg rollt ohne Gleiten mit 8 m/s. Bestimme seine gesamte kinetische Energie Ek.

m = 11 kgv = 8 m/sI = ½·m·r²
Ek = J

Lösungsschlüssel

  1. 1. Ek = 49,96 kJ
  2. 2. IO = 0,6175 kg·m²
  3. 3. P = 108,3 kW
  4. 4. v = 5,425 m/s
  5. 5. p = 40 %
  6. 6. Ek = 528 J

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