Ein Pendel besteht aus einem homogenen dünnen Stab (4 kg, 1,3 m lang), der an seinem oberen Ende O gelagert ist, und einer Vollkugel der Masse 9,5 kg und des Radius 0,1 m, die am unteren Ende befestigt ist. Der Mittelpunkt der Kugel liegt 1,4 m unter O. Bestimme das Massenträgheitsmoment IO des Pendels um O.
Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen
Ein Schwungrad der Masse 120 kg mit einem Trägheitsradius von 0,35 m wird gleichmäßig von 200 rpm auf 2100 rpm beschleunigt. Das antreibende Drehmoment ist konstant 130 N·m, und die Reibung kann vernachlässigt werden. Wie lange t dauert das?
Ein Motor bringt ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 8 kg·m² in 34 s aus der Ruhe auf 2300 rpm. Bestimme unter Vernachlässigung von Verlusten die mittlere Leistung Pavg, die er abgibt, in kW.
Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 33,5 kg·m² dreht sich mit 2600 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 75 N·m aus. Wie viele Umdrehungen N macht das Schwungrad, bevor es stillsteht?
Ein homogener dünner Stab der Masse 2,5 kg und der Länge 0,6 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 15 g, das sich waagerecht mit 400 m/s bewegt, trifft den Stab 0,29 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Bestimme die Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes unmittelbar nach dem Stoß.
Ein Körper (Vollzylinder) der Masse 4,5 kg rollt ohne Gleiten mit 6 m/s. Bestimme seine gesamte kinetische Energie Ek.
Lösungsschlüssel
- 1. IO = 20,91 kg·m²
- 2. t = 22,5 s
- 3. Pavg = 6,825 kW
- 4. N = 2635 rev
- 5. ω = 5,776 rad/s
- 6. Ek = 121,5 J
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