Ein Schwungrad der Masse 120 kg mit einem Trägheitsradius von 0,3 m wird gleichmäßig aus der Ruhe auf 1200 rpm beschleunigt. Das antreibende Drehmoment ist konstant 100 N·m, und die Reibung kann vernachlässigt werden. Wie lange t dauert das?
Arbeitsblatt Rotation starrer Körper mit Lösungen
Ein Pendel besteht aus einem homogenen dünnen Stab (2,5 kg, 0,9 m lang), der an seinem oberen Ende O gelagert ist, und einer Vollkugel der Masse 3,5 kg und des Radius 0,2 m, die am unteren Ende befestigt ist. Der Mittelpunkt der Kugel liegt 1,1 m unter O. Bestimme das Massenträgheitsmoment IO des Pendels um O.
Ein homogener dünner Stab der Masse 7,5 kg und der Länge 2,1 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 Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes, wenn er durch die senkrechte Lage schwingt.
Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 36,5 kg·m² dreht sich mit 1500 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 120 N·m aus. Wie viele Umdrehungen N macht das Schwungrad, bevor es stillsteht?
Ein Körper (Vollkugel) der Masse 9 kg rollt ohne Gleiten mit 8 m/s. Welcher Prozentsatz p seiner gesamten kinetischen Energie ist Rotationsenergie?
Ein homogener dünner Stab der Masse 7 kg und der Länge 1,7 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 35 g, das sich waagerecht mit 220 m/s bewegt, trifft den Stab 0,83 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Bestimme die Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes unmittelbar nach dem Stoß.
Lösungsschlüssel
- 1. t = 13,57 s
- 2. IO = 4,966 kg·m²
- 3. ω = 3,744 rad/s
- 4. N = 597,2 rev
- 5. p = 28,57 %
- 6. ω = 0,9444 rad/s
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