Ein homogener dünner Stab der Masse 2 kg und der Länge 1,7 m dreht sich um eine Achse O senkrecht zum Stab, 0,55 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 (4,5 kg, 1,3 m lang), der an seinem oberen Ende O gelagert ist, und einer Vollkugel der Masse 2 kg und des Radius 0,2 m, die am unteren Ende befestigt ist. Der Mittelpunkt der Kugel liegt 1,5 m unter O. Bestimme das Massenträgheitsmoment IO des Pendels um O.
Ein Motor bringt ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 39,5 kg·m² in 60 s aus der Ruhe auf 600 rpm. Bestimme unter Vernachlässigung von Verlusten die mittlere Leistung Pavg, die er abgibt, in kW.
Ein Schwungrad mit einem Trägheitsmoment von 26,5 kg·m² dreht sich mit 700 rpm. Eine Bremse übt ein konstantes Reibmoment von 90 N·m aus. Wie viele Umdrehungen N macht das Schwungrad, bevor es stillsteht?
Ein homogener dünner Stab der Masse 8 kg und der Länge 1,6 m hängt in Ruhe an einem reibungsfreien Drehpunkt an seinem oberen Ende. Ein Geschoss von 50 g, das sich waagerecht mit 280 m/s bewegt, trifft den Stab 0,94 m unter dem Drehpunkt und bleibt stecken. Bestimme die Winkelgeschwindigkeit ω des Stabes unmittelbar nach dem Stoß.
Ein Körper (Vollzylinder) rollt ohne Gleiten eine Schräge hinab, die um 10° gegen die Waagerechte geneigt ist. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme den kleinsten Haftreibungskoeffizienten μs, der das Gleiten verhindert.
Lösungsschlüssel
- 1. IO = 1,087 kg·m²
- 2. IO = 7,067 kg·m²
- 3. Pavg = 1,299 kW
- 4. N = 125,9 rev
- 5. ω = 1,915 rad/s
- 6. μs = 0,05878
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