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.

Neues ArbeitsblattOnline mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
k = 0,15 m600 → 1500 rpm30 kg

Ein Schwungrad der Masse 30 kg mit einem Trägheitsradius von 0,15 m wird gleichmäßig von 600 rpm auf 1500 rpm beschleunigt. Das antreibende Drehmoment ist konstant 21 N·m, und die Reibung kann vernachlässigt werden. Wie lange t dauert das?

m = 30 kgk = 0,15 mn1 = 600 rpmn2 = 1500 rpmT = 21 N·m
t = s
2.Leicht
k = 0,3 m1000 → 2900 rpm180 kg

Ein Schwungrad der Masse 180 kg mit einem Trägheitsradius von 0,3 m wird gleichmäßig von 1000 rpm auf 2900 rpm beschleunigt. Das dauert 30 s. Bestimme das erforderliche konstante Drehmoment T unter Vernachlässigung der Reibung.

m = 180 kgk = 0,3 mn1 = 1000 rpmn2 = 2900 rpmt = 30 s
T = N·m
3.Mittel
n = 2600 rpmTb​ = 145 N·mI = 23 kg·m²

Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 23 kg·m² dreht sich mit 2600 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 145 N·m aus. Wie lange t dauert es, bis es stillsteht?

I = 23 kg·m²n = 2600 rpmTb = 145 N·m
t = s
4.Mittel
L = 2,1 mm = 17,5 kgα

Ein homogener dünner Stab der Masse 17,5 kg und der Länge 2,1 m ist an einem Ende gelagert und waagerecht festgehalten. Er wird aus der Ruhe losgelassen. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme seine Winkelbeschleunigung α unmittelbar nach dem Loslassen.

m = 17,5 kgL = 2,1 mg = 9,81 m/s²
α = rad/s²
5.Schwer
520 m/s20 g0,92 mL = 1,3 m5,5 kgφ

Ein homogener dünner Stab der Masse 5,5 kg und der Länge 1,3 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 20 g, das sich waagerecht mit 520 m/s bewegt, trifft den Stab 0,92 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den größten Winkel φ von der Senkrechten, um den der Stab ausschwingt.

M = 5,5 kgL = 1,3 mm = 20 gv = 520 m/sd = 0,92 mg = 9,81 m/s²
φ = °
6.Schwer
160 m/s5 g1,12 mL = 1,8 m3 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 3 kg und der Länge 1,8 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 5 g, das sich waagerecht mit 160 m/s bewegt, trifft den Stab 1,12 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Bestimme die Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes unmittelbar nach dem Stoß.

M = 3 kgL = 1,8 mm = 5 gv = 160 m/sd = 1,12 m
ω = rad/s

Lösungsschlüssel

  1. 1. t = 3,029 s
  2. 2. T = 107,4 N·m
  3. 3. t = 43,19 s
  4. 4. α = 7,007 rad/s²
  5. 5. φ = 54,33 °
  6. 6. ω = 0,276 rad/s

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.