38 Rechenbeispiele zum Kapitel

75
🖩

Mit welcher Mindestgeschwindigkeit muss ein Looping mit 6 m Durchmesser mit einem Motorrad durchfahren werden?

206
🖩

Ein Arbeiter dreht eine Kurbel (Armlänge 25 cm) mit einer Umfangskraft von 150 N.

Wie groß ist seine Leistung bei 30 U/min?

1765
🖩

Ein Punkt, der von der Drehachse 3 mm entfernt ist, bewegt sich mit 1 m/s. Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit?

1767
🖩

Ein Rad mit dem Durchmesser 60 cm rollt mit 108 km/h 450 m weit. Wie groß sind der Drehwinkel und die Winkelgeschwindigkeit?

1816
🖩

Von zwei Zylindern gleicher Masse und gleichen Außenabmessungen ist einer homogen, der andere hohl.

Welcher hat das größere Massenträgheitsmoment?

3957
🖩

Die Drehzahl eines Motors beträgt 1 500 U/min. Wie groß sind Winkelgeschwindigkeit, Frequenz und Umlaufzeit?

3958
🖩

Welche Beschleunigung erfahren Teilchen in 10 cm Abstand von der Drehachse bei einer Drehzahl von 10 000 U/min?

3962
🖩

Umrechnung von Winkelmaßen

a) `{3pi}/2" rad"=?°`

b) `135°=?" rad"`

c) `{2pi}/3" rad"=?°`

d) `300°=?" rad"`

3963
🖩

A worker turns a crank (arm length 25 cm) with a circumferential force of 150 N. How great is his power at 30 rpm?

3988
🖩

In einer Maschine wird ein kleines Zahnrad mit 20 Zähnen von einem großen mit 72 Zähnen angetrieben. a) Nach wie vielen Umdrehungen des großen bzw. des kleinen Zahnrades stehen sich die Räder g:nau so wie am Anfang gegenüber? b) Wie viele Umdrehungen macht das kleine Zahnrad in der Minute, wenn sich das große Zahnrad 15mal in einer Minute dreht?

3989
🖩

Ein Radfahrer macht am oberen Rand des Mantels seines Vorderrades eine Markierung, wenn eines der beiden Pedale auch oben steht. Das Pedal legt bei jeder Umdrehung 100 cm, das Vorderrad gleichzeitig 224 cm zurück. Nach wie viel Pedalumdrehungen stehen wieder das selbe Pedal und die Markierung oben und wie weit ist der Radfahrer dann gekommen?

3991
🖩

Ein Bäckerjunge benutzt zum Ausliefern der Brötchen ein sogenanntes 'Bäckerfahrrad', bei dem der Umfang des großen Hinterrades `216" cm"`, der des kleinen Vorderrades `150" cm"` beträgt.

Nach wie viel Umdrehungen des Hinterrades und des Vorderrades stehen beide Ventile wieder unten, wenn sie bei der Abfahrt unten standen? Wie weit ist der Bäckerjunge dann gefahren?

4623
🖩

Welcher Winkel im Bogenmaß entspricht fünf vollen Umdrehungen eines Körpers?

4631
🖩

Ein Massenpunkt bewegt sch auf einer Kreisbahn vom Durchmesser d = 40 cm mit einer Winkelgeschwindigkeit von ω = 1,5 rad/s. Berechne seine Bahngeschwindigkeit.

4647
🖩

Eine Schallplatte dreht sich mit `33 1/3` Umdrehungen pro Minute. Mit welcher Geschwindigkeit durchfährt die Spitze des Tonarms eine Rille 10 cm vom Mittelpunkt?

4649
🖩

In einem Tonbandgerät wird das Band von einer Rolle (r = 5 cm) mit einer Gschwindigkeit von 9,5 cm/s abgespult. Wie groß sind dabei Winkelgeschwindigkeit und Umlaufdauer?

4650
🖩

Berechne die Bahngeschwindigkeit eines Punktes am Erdäuator auf Grund der täglichen Erddrehung.

4651
🖩

Welche Winkelgeschwindigkeit haben die Räder eines mit v = 30 m/s dahinfahrenden Autos? (Raddurchmesser 60 cm)

4652
🖩

Welche Proportionalitäten gelten für gleichförmige Bewegungen?

T ~ ω
φ ~ 1/T
ω ~ 1/φ
T ~ Δφ
n ~ ω
T ~ n

4655
🖩

Berechne die Zentripetalbeschleunigung bei einem Flugzeug, das mit einer Geschwindigkeit von 300 m/s eine Kurve mit einem Radius von 10 km fliegt.

4656
🖩

Berechne die Zentripetalbeschleunigung für einen Punkt auf dem Äquator der sich drehenden Erde.

4657
🖩

Ein Laborzentrifuge macht 5000 U/min. Wie groß ist die Beschleunigung eines Objektes in 5 cm Entfernung von der Achse?

4850
🖩

Ein Elektromotor erreicht zwei Sekunden nach dem Einschalten eine Drehzahl von 1 800 U/min. Wie viele Umdrehungen führt er dabei aus?

4851
🖩

Eine Walze mit 2 cm Radius rollt auf einer schiefen Ebene mit einer Beschleunigung von 1 m/s². Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit 10 s nach dem Start aus dem Stillstand?

4852
🖩

Der Plattenteller eines Plattenspielers kommt aus anfänglicher Drehzahl von `33 1/3 " U/min"` gleichförmig verzögert nach 10 Umdrehungen zum Stillstand. Wie lange dauert dieser Vorgang, wie groß ist dabei die Winkelbeschleunigung?

4860
🖩

Wie groß ist die Rotationsenergie des Ankers eines Elektromotors mit `J=10^-2" kgm²"` bei einer Frequenz von 100 Hz?

4861
🖩

Eine Schnur wird von einer Walze (`r=1" cm"`, `J=0,2" kgm²"`) mit einer konstanten Kraft `F=50" N"` abgewickelt. Welche Winkelgeschwindigkeit hat die Walze, wenn 1 m Schnur abgewickelt ist?

4866
🖩

Auf einem Anfangs ruhenden Körper mit einem Trägheitsmoment von `J=12" kgm²"` wirkt ein konstantes Drehmoment `M=3" Nm"`. Nach welcher Zeit ist die Winkelgeschwindigkeit `ω=2π" rad/s"`?

4870
🖩

Der Teller des Plattenspielers (`J=10^-2" kgm²"`) kommt beim Abschalten des Motors aus einer Drehzahl von `33 1/3` Umdrehungen pro Minute nach 5 vollen Umdrehungen zum Stillstand.

Berechnen Sie die Größe der mittleren bremsenden Drehmoments.

4871
🖩

In der skizzierten Anordnung wirkt kurzzeitig eine konstante Kraft `F=60" N"`. Welche Winkelbeschleunigung erhält dadurch die (masselos gedachte) Stange?

4872
🖩

Ein Automotor liefert ein Drehmoment von 100 Nm bei einer Drehzahl von 3600 Umdrehungen pro Minute. Wie groß ist die Leistung?

4873
🖩

Ein Radfahrer tritt die Tretkurbel mit einer Frequenz von 1 Hz und übt dabei auf das Pedal, dessen Abstand von der Achse 15 cm beträgt, eine maximale Kraft von etwa 300 N aus. Wie groß ist die maximale Momentanleistung?

4883
🖩

Ein Auto mit `m = 1000 " kg"` fährt mit 30 m/s durch eine Kurve mit einem Radius von 1 km. Wie groß ist die einwirkende Zentripetalkraft?

4884
🖩

Ein Schifahrer fährt einen Bogen mit `r = 20" m"` mit einer Geschwindigkeit von `v=20" m/s"`. Wie groß ist die Zentrifugalkraft, die er dabei auf die Piste ausübt?

4885
🖩

Mit welcher Geschwindigkeit müsste ein Auto auf der Erde fahren, um den Insassen ein Gefühl der Schwerelosigkeit zu vermitteln?

4886
🖩

Wie groß ist der scheinbare Gewichtsunterschied einer Masse von 1 kg zwischen Pol und Äquator der (als kugelförig angenommenen) Erde auf Grund ihrer Rotation um die eigene Drehachse?

4887
🖩

Wie groß ist die Zugkraft, mit der ein Propellerblatt mit `m = 10 " kg"` und einem mittlerem Radius `r = 1 " m"` bei einer Drehzahl von 600 U/min nach außen zieht?

4902
🖩

Berechnen Sie näherungsweise die Sonnenmasse aus der Umlaufdauer der Erde und der Entfernung Erde - Sonne.

 

Physik für HAK

33. Rotation

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