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| Fadenpendel: Beziehung zwischen Fr und alpha :: Reifendurchmessers nach bestimmter Laufzeit |
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Nachricht |
Mumbs
Anmeldedatum: 19.04.2009 Beiträge: 32
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Verfasst am: So Jun 28, 2009 3:08 pm Titel: Physikalisches Pendel |
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Hoffe ihr könnt mir bis Montag Abend weiterhelfen bei der Aufgabe. Schreibe am Dienstag ne Physikklausur.
http://img4.imageshack.us/content.php?page=done&l=img4/7259/img0001i.tif&via=mupload
Zu a) Wie bekomme ich das Massenträgheitsmoment raus. Dachte das wäre nicht so schwer.
3x die Eigenträgheitsmomente + 2x die Steineranteile für die äußeren Stäbe.
Die Steineranteile hab ich auch schon versucht über Pythagoras auszrechnen aber nichts klappt.
zu b) Hier weiß ich total nicht was ich machen soll. Was muss ich da für ne Formel nehmen? Cosinusschwingung mit Verdrillungswinkel von 2pi(=360°)?
zu c) das ist schwierig wenn man a raushat wäre es einfacher, ich weiß nicht ob man das als gesamtsystem betrachten muss.
Hab es versucht aber klappt auch nicht.
Bin für jede Hilfe dankbar |
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- Gast
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Verfasst am: So Jun 28, 2009 8:39 pm Titel: Re: Physikalisches Pendel |
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| Mumbs hat Folgendes geschrieben: | | Zu a) Wie bekomme ich das Massenträgheitsmoment raus. Dachte das wäre nicht so schwer. |
Beachte um welche Achse das System rotieren soll. Die angegebene Formel für das Trägheitsmoment eines Stabes gilt nur für die Rotation um eine Schwerpunktsachse senkrecht zur Stabachse. Das trifft nur auf einen der Stäbe zu (und dort brauchst du keinen Satz von Steiner, da die Achse tatsächlich durch den Schwerpunkt verläuft).
Für die anderen beiden Stäbe muss man sich natürlich Gedanken machen (kommt aber meiner Meinung nach auch ohne Pythagoras aus).
| Mumbs hat Folgendes geschrieben: | | zu b) Hier weiß ich total nicht was ich machen soll. Was muss ich da für ne Formel nehmen? |
Wenn er von der maximalen Auslenkung (in Ruhe) in 20s in die Ruhelage zurückkehrt: wie groß ist dann die Periodendauer? Und wie hängen Periodendauer und Kreisfrequenz zusammen? |
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Mumbs
Anmeldedatum: 19.04.2009 Beiträge: 32
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Verfasst am: Mo Jun 29, 2009 6:59 pm Titel: |
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ok, danke bei Aufg. a also ohne Pythagoras.
Hab ich schon mal versucht es kommt raus:
0.105kgm^2 statt 0.0135kgm^2
also mit 3x 1/12m x l^2 + 2x m x (l/2)^2
aber bei b) ????
der Zusammenhang zwischen der Kreisfrequenz und der Periodendauer ist mir klar: w0=(2xPi)/To
w0=Kreisfrequenz und T0=Periodendauer
aber ich weiß immer noch nicht wie ich auf die Periodendauer kommen soll?
bin durchs ausprobieren auf die richtige Lösung gekommen, demnach müsste T0=80s sein, aber warum?
ich hoffe solch eine Aufg. kommt morgen nicht dran.
wäre für jede Hilfe noch sehr dankbar bis morgen früh um 11:00 Uhr. |
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- Gast
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Verfasst am: Mo Jun 29, 2009 7:30 pm Titel: |
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| Mumbs hat Folgendes geschrieben: | ok, danke bei Aufg. a also ohne Pythagoras.
Hab ich schon mal versucht es kommt raus:
0.105kgm^2 statt 0.0135kgm^2
also mit 3x 1/12m x l^2 + 2x m x (l/2)^2 |
Leider nicht. Wie schon gesagt: 1/12*m*l^2 ist das Trägheitsmoment eines Stabes wenn die Rotationsachse senkrecht zur Stabachse durch seinen Schwerpunkt verläuft. Hier verläuft die Rotationsachse vertikal, so dass 1/12*m*l^2 nur für den einen horizontalen Stab zutrifft. Dessen Trägheitsmoment ist dann tatsächlich auch 1/12*m*l^2, da die Achse zudem durch den Schwerpunkt verläuft (es also keinen Zusatzterm gemäß des Steinerschen Satzes gibt).
Bei den anderen beiden Stäben verläuft die Rotationsachse parallel zur Stabachse. Wie groß ist das Trägheitsmoment eines (unendlich dünnen) Stabes bei Rotation um seine Längsachse? Und wie groß ist der Steinersche Anteil für die beiden Stäbe?
(Die angegebene Lösung für das Gesamtträgheitsmoment von 10,5*10^-3 kg*m^2 kommt tatsächlich heraus.)
| Mumbs hat Folgendes geschrieben: |
aber bei b) ???? | | Mumbs hat Folgendes geschrieben: | | aber ich weiß immer noch nicht wie ich auf die Periodendauer kommen soll? |
Stell dir am besten mal eine Schwingung vor, wenn es für dich einfacher ist z.B. auch gern ein Fadenpendel. Du lenkst das Pendel aus und lässt es los. Nach x Sekunden ist das dann das erste Mal in der Nulllage. Wo ist es nach 2x Sekunden? Wo nach 3x, 4x, ...? - Wie kommt man also von x auf die Periodendauer? |
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Mumbs
Anmeldedatum: 19.04.2009 Beiträge: 32
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Verfasst am: Mo Jun 29, 2009 7:34 pm Titel: |
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ok, danke für die schnelle Antwort, werde mir mal kurz Zeit nehmen um zu überlegen.
ok, das mit der Periodendauer hat ich nun verstanden. Dank deines guten Beispiels.
nach 2x wäre es dann quasi auf der anderen Seite also eine halben Periodendauer und nach 4x wieder am Startpunkt. Deshalb mal 4.
nur mit Aufgabe a tue ich mich noch schwer. Das Eigenträgheitmoment eines unendlich dünnen Stabes ist doch quasi null oder irre ich mich da, also der um seine Längsachse rotiert. Aber der Steineranteil?
Ich definiere den Steineranteil immer vom jeweiligen Drehpunkt zum Schwerpunkt.
ach endlich ich habs danke, die eigenträgheitsmomente der beiden äußeren Stäbe sind zu vernachlässigen und den Steineranteil hatte ich zuvor ja schon richtig ausgerechnet.
Vielden Dank für die Hilfe.
Jetzt ergibt auch alles sinn mit diesen beiden Ergbebnissen, ist es nun kein Problem mehr Aufg. c ausrechnen. Ich probiers mal aus.
Ich hatte vorher immer nur Pendel, die horizontal pendeln.
Daher hatte ich enorme Probleme mit diesem gehabt, welches vertikal dreht.
c war in der Tat kein Problem mehr. |
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- Gast
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Verfasst am: Mo Jun 29, 2009 9:01 pm Titel: |
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Freut mich, dass es jetzt offenbar "klick gemacht" hat. - Die Drehschwingung ist sicher beim ersten Mal etwas schwieriger vorzustellen. Aber das Schöne ist ja, dass die Grundlagen bei allen (harmonischen) Schwingungen praktisch analog sind. - Sei es nun beim Fadenpendel, beim Federschwinger oder eben beim Drehschwinger.
Jedenfalls viel Erfolg bei deiner Klausur morgen.  |
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Mumbs
Anmeldedatum: 19.04.2009 Beiträge: 32
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Verfasst am: Di Jun 30, 2009 10:26 pm Titel: |
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die Klausur lief eigentlich ganz gut. Nur war ich wieder bei der Aufg. mit physikalischen Pendel am verzweifeln, da dort stand Drehschwinger und ich dann gleich mit Drehschwinger assoziiert habe, das er vertikal rotiert.
Hab dann mit diesen Gedanken versucht zu rechnen, hab mir aber gedacht, dass kann doch nicht so schwer(weil man hätte dann Strahlensatz glaube ich gebraucht) .
Muss wohl anders sein. Dann hab ich nach den Ansatz eines horizontalen pendelnden mir eher bekannten Schwingers gerechnet.
Hab dann nachher auch noch mal in meinen Unterlagen nachgeguckt und da stand überall Drehschwinger bei den Aufgaben mit physikalschen Pendel drinne. Dann war mir klar, dass es wirklich nichts damit zu tun hatte.
Würde mich mal brenndend interessieren, ob ich die Aufgabe richtig gerechnet habe.
Werde sie bald hier hochladen, wenn ich mal Zeit habe, bin ja noch in den Prüfungen. Aber spätestens nächste Woche Mittwoch Abend werd ich sie hier reinstellen.
Ein Rechenfehler ist mir schon bei meiner Rechnung aufgefallen. Habe quadriert, warum auch immer. Aber naja Hauptsache der Rechenweg ist richtig, dann sollte es nicht also viele Punkte Abzug geben.
Nur kurzes Info dazu: War ein Drehschwinger mit drei Stäben. Also so ein Dreieck. Gleiche Länge und gleiches gewicht. |
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