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
L = 1,9 mGOd = 0,75 mm = 9,5 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 9,5 kg und der Länge 1,9 m dreht sich um eine Achse O senkrecht zum Stab, 0,75 m von seinem Schwerpunkt G entfernt. Bestimme sein Massenträgheitsmoment IO um diese Achse.

m = 9,5 kgL = 1,9 md = 0,75 m
IO = kg·m²
2.Leicht
L = 2,1 mGOd = 0,7 mm = 12 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 12 kg und der Länge 2,1 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.

m = 12 kgL = 2,1 md = 0,7 m
IO = kg·m²
3.Mittel
v = ?L = 1,5 mm = 3,5 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 3,5 kg und der Länge 1,5 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 = 3,5 kgL = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Mittel
v = ?1 kgL = 0,7 mm = 1,5 kg

Ein homogener dünner Stab der Masse 1,5 kg und der Länge 0,7 m ist an einem Ende gelagert und wird aus der Ruhe in waagerechter Lage losgelassen. Am freien Ende ist eine kleine Kugel der Masse 1 kg befestigt. 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 = 1,5 kgL = 0,7 mmball = 1 kgg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Schwer
θ = 30°a

Ein Körper (Vollzylinder) rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 30° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den kleinsten Haftreibungskoeffizienten μs, der das Gleiten verhindert.

θ = 30°I = ½·m·r²g = 9,81 m/s²
μs =
6.Schwer
9 m/sω

Ein Körper (dünner Reifen) der Masse 14,5 kg rollt ohne Gleiten mit 9 m/s. Bestimme seine gesamte kinetische Energie Ek.

m = 14,5 kgv = 9 m/sI = m·r²
Ek = J

Lösungsschlüssel

  1. 1. IO = 8,202 kg·m²
  2. 2. IO = 10,29 kg·m²
  3. 3. v = 6,644 m/s
  4. 4. v = 4,003 m/s
  5. 5. μs = 0,1925
  6. 6. Ek = 1175 J

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