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Drehung + Gleitvorgang-Rollvorgang
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greed
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Anmeldungsdatum: 18.06.2010
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 18 Jun 2010 - 18:35:01    Titel: Drehung + Gleitvorgang-Rollvorgang

Hallo dies hier ist eine Klausuraufgabe die ich knacken möchte
allerdings bin ich nicht gerade gut in physik habe aber schon ansetzte gemacht würde gerne wissen ob ich richtig liege oder ob ich alles falsch mache ^^

Die aufgabe :

In den folgenden Aufgaben soll ein Fußball – so lange nichts anderes angegeben –
näherungsweise als ein starrer Körper betrachtet werden, d.h. eine Hohlkugel mit dem
Trägheitsmoment J=2mR2/3, dabei ist R der Radius. Die Parameter eines Fußballs im
Einzelnen:
Masse m = 430g
Radius R = 11cm
(A) Senkrechter Aufprall mit Drehung - Gleitvorgang
Der Ball fällt auf den Boden. Seine horizontale Geschwindigkeit
ist null. Die vertikale Bewegung lassen wir hier außer Acht.
Teamgeist rotiere mit der Frequenz ω0 = 30Hz um eine zum
Boden parallele und feststehende Achse. Zwischen dem Rasen
und dem Ball tritt Reibung auf, wodurch der Ball horizontal
beschleunigt wird. Dabei schleift er zunächst auf der Unterlage, bevor die Bewegung zum
Rollen übergeht (ähnlich wie durchdrehende Räder eines auf Eis anfahrenden Autos). Der
(Gleit-) Reibungskoeffizient ist u=0.5.
1. Erstellen Sie eine Zeichnung des Balls während des Aufpralls unter der Annahme,
dass der Ball nur mit seinem Gewicht auf den Rasen wirkt. Zeichnen Sie alle Kräfte
und Geschwindigkeiten sowie Drehmomente ein.
2. Stellen Sie die Bewegungsgleichungen für die Translation und die Rotation auf.
3. Berechnen Sie die Beschleunigungen der Translation a und Rotation α.
4. Berechnen Sie die Funktionen der horizontalen Geschwindigkeit v(t) und der Winkelgeschwindigkeit ω(t)

(B) Senkrechter Aufprall mit Drehung - Rollvorgang
Der gleitende Ball beginnt nach einer Zeit tG zu rollen.
5. Geben Sie die Rollbedingung an, für „Rollen ohne zu Gleiten“ des Balls.
6. Berechnen Sie die Zeit tG, wenn v(tG)=atG und ω(tG)= ω0 - αtG
7. Berechnen Sie die horizontale Geschwindigkeit v(tG).
Nützliche Konstanten:
g=10ms^-2
greed
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Anmeldungsdatum: 18.06.2010
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 18 Jun 2010 - 18:44:06    Titel:

So hier meine ansetzte :

zu A
1. Auf die Skizze verzichte ich jetzt mal ^^
2.
Translation F= m*a
Rotation M= J*a
ich glaube das nur das gefragt istz ist ja die bewegungbedingung oder?^?!
3. Beschleunigung Tranlation
a=F/m F=m*G F=10ms^2*0,430kg F= 4,3kN
A=4,3 / 0,430 a= 10ms

Rotation
M=f*a
M=4,3KN * 0,11m
M=0,473KNm

M=J*A A= J /M => J= 2*mr^2/3 J=34686,67
Arot=73333.3N
zu gletreibung = Fr<Mg*FN
Fr< 0,5 * 4,3KN = FR<2,15N


4. Horizontzallgeschwindigkeit
v=Ge v=m*g v=4,3N

w(t)2*pi/t oder 2pi*f
T=2*pi/w(t)

w(t)=30Hz
t0=0,21s


zu 5:

Vs= w*R
vs= 20HZ * 11cm
weiter komem ich irgentwie nicht wie soll man das umstellen muss ich vektoren benutzten?
schlossero
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Anmeldungsdatum: 13.11.2014
Beiträge: 1

BeitragVerfasst am: 13 Nov 2014 - 17:13:37    Titel:

Möchte das noch mal aufgreifen weil ich vor dem selben Problem stehe. Kann da jemand helfen?
Hausmann
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Senior Member


Anmeldungsdatum: 22.08.2009
Beiträge: 2959

BeitragVerfasst am: 14 Nov 2014 - 11:11:49    Titel:

Der gleiche Hinweis an Dich nochmal:
Neues Thema: Deine Frage (komplett), Dein Ansatz.
mfG
Timo.787
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Anmeldungsdatum: 26.01.2019
Beiträge: 2

BeitragVerfasst am: 27 Jan 2019 - 15:59:31    Titel:

ich weiß ist lange zeit her aber guck dir Seite 2.115 an Smile

https://www.physik.uzh.ch/~truoel/personal/Skript_WS/Drehungen.pdf

und auch falls jemand die Lösung gerne wissen möchte.

LG

Timo Smile
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