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?
Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen
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.
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?
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.
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.
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.
Lösungsschlüssel
- 1. t = 3,029 s
- 2. T = 107,4 N·m
- 3. t = 43,19 s
- 4. α = 7,007 rad/s²
- 5. φ = 54,33 °
- 6. ω = 0,276 rad/s
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