Ein homogener dünner Stab der Masse 3,5 kg und der Länge 2,8 m dreht sich um eine Achse O senkrecht zum Stab, 0,7 m von seinem Schwerpunkt G entfernt. Bestimme sein Massenträgheitsmoment IO um diese Achse.
Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen
Ein Pendel besteht aus einem homogenen dünnen Stab (1 kg, 0,7 m lang), der an seinem oberen Ende O gelagert ist, und einer dünnen Vollscheibe der Masse 1 kg und des Radius 0,1 m, die am unteren Ende befestigt ist. Die Scheibe schwingt in ihrer eigenen Ebene, und ihr Mittelpunkt liegt 0,8 m unter O. Bestimme das Massenträgheitsmoment IO des Pendels um O.
Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 10 kg·m² dreht sich mit 1700 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 145 N·m aus. Wie lange t dauert es, bis es stillsteht?
Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 29,5 kg·m² dreht sich mit 1000 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 195 N·m aus. Wie viele Umdrehungen N macht das Schwungrad, bevor es stillsteht?
Ein homogener dünner Stab der Masse 7 kg und der Länge 1,5 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 25 g, das sich waagerecht mit 340 m/s bewegt, trifft den Stab 1,4 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Bestimme die Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes unmittelbar nach dem Stoß.
Ein Körper (Hohlkugel) der Masse 19,5 kg rollt ohne Gleiten mit 8 m/s. Bestimme seine kinetische Rotationsenergie Erot.
Lösungsschlüssel
- 1. IO = 4,002 kg·m²
- 2. IO = 0,8083 kg·m²
- 3. t = 12,28 s
- 4. N = 132 rev
- 5. ω = 2,246 rad/s
- 6. Erot = 416 J
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