Ein Schwungrad der Masse 140 kg mit einem Trägheitsradius von 0,3 m wird gleichmäßig von 900 rpm auf 2700 rpm beschleunigt. Das antreibende Drehmoment ist konstant 82 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 (0,5 kg, 1,1 m lang), der an seinem oberen Ende O gelagert ist, und einer Vollkugel der Masse 5,5 kg und des Radius 0,05 m, die am unteren Ende befestigt ist. Der Mittelpunkt der Kugel liegt 1,15 m unter O. Bestimme das Massenträgheitsmoment IO des Pendels um O.
Ein homogener dünner Stab der Masse 7,5 kg und der Länge 1,3 m ist an einem Ende gelagert und waagerecht festgehalten. Er wird aus der Ruhe losgelassen. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Beschleunigung atip des freien Endes unmittelbar nach dem Loslassen.
Ein Motor bringt ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 38 kg·m² in 45 s aus der Ruhe auf 1500 rpm. Bestimme unter Vernachlässigung von Verlusten die mittlere Leistung Pavg, die er abgibt, in kW.
Ein Körper (Vollkugel) rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 20° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Er startet aus der Ruhe. Wie lange t braucht er, um 9,5 m die Schräge hinabzurollen?
Ein Körper (Vollzylinder) startet aus der Ruhe und rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 25° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme seine Geschwindigkeit v, nachdem es 6 m entlang der Schräge gerollt ist.
Lösungsschlüssel
- 1. t = 28,96 s
- 2. IO = 7,481 kg·m²
- 3. atip = 14,71 m/s²
- 4. Pavg = 10,42 kW
- 5. t = 2,816 s
- 6. v = 5,759 m/s
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