Die Rotation eines Zylinders


 

Eine Zylinder wird durch ein Gewicht, das eine Scheibe (r=10cm) dreht, in Rotation versetzt. Die Masse der Scheibe kann vernachlässigt werden. Der Radius des Zylinders und die Lage der Drehachse sind veränderlich. Die Höhe des Zylinders wird dabei nicht verändert.

 

 



Aufgaben
(Download *.pdf)

Projektor WIN
(Download *.zip)

Projektor Mac
(Download *.zip)

Aufgaben:

  1. Bestimmen Sie für 5 verschiedene Radien (r) das Trägheitsmoment (J) und die Masse (m) des Zylinders! Dabei ist die Drehachse in den Schwerpunkt zu verlegen. Untersuchen Sie den Zusammenhang J=f(r) (grafische Darstellung, Vermutung, Nachweis durch Rechnung)!
  2. Verlegen Sie die Drehachse für die zuvor eingestellten Radien außerhalb des Schwerpunktes! Bestimmen Sie erneut das Trägheitsmoment und weisen Sie die Gültigkeit des Satzes von Steiner nach!
  3. Nehmen Sie die notwendigen Einstellungen für eine minimale bzw. maximale Winkellbeschleunigung vor! Bestimmen Sie diese Winkelbeschleunigungen!