Rotation 2: Energie und Dynamisches Grundgesetz der Rotation, Zentripetal- und Fliehkraft

Scheibe mit Gewichtsstück beschleunigen

Ein Gewichtsstück der Masse m2 = 6 kg versetzt über eine 4 cm dicke Welle eine Schwungscheibe ( m1 = 12 kg, Durchmesser d = 60 cm) in Rotation.

Welche Drehzahl erreicht die Scheibe, wenn das Gewichtsstück um h = 2 m gesunken ist, und welche Geschwindigkeit hat diese dann ?

Wie groß ist die Beschleunigung der Masse m2 ?

Wie groß ist die Winkelbeschleunigung der Schwungscheibe ?

Welches Drehmoment wirkt auf die Schwungscheibe ?

 

Geostationärer Satellit

In welcher Höhe über dem Äquator ( r = 6 378 km ) befinden sich sogenannte geostationäre Nachrichtensatelliten,
die relativ zur Erde in Ruhe sind?
Wie groß ist die durch die Gravitationskraft erzeugte Zentripetalkraft, wenn die Masse des Satelliten 200 kg beträgt?
Welchen Wert für die Erdbeschleunigung (in cm/s2) ergibt die Gravitationskraft der Erde am Ort des Satelliten?

Gravitationskonstante = 6,67.10-11 m3kg-1s-2.   Masse der Erde = 6.1024 kg

 

Umfallender Stab

Mit welcher Geschwindigkeit trifft der Endpunkt eines senkrecht stehenden Balkens der Länge l = 4 m beim Umfallen auf den Boden?

Trägheitsmoment eines Stabes um sein Ende I = 1/3 m l2.