117
🖩
Schwerelosigkeit
Mit welcher Geschwindigkeit müsste ein Fahrzeug um die Erde fahren, um den Insassen das Gefühl der Schwerelosigkeit zu vermitteln?
198
🖩
Schraube
Eine Schraube mit 1 mm Ganghöhe wird mit einem Drehmoment von 40 Nm angezogen.
Welche Kraft wirkt entlang der Schraubenspindel?
199
🖩
Schwungrad
Ein Schwungrad (`m=10 000" kg"`, `r_i= 1,5" m"`) läuft in einem Lager von 240 mm Durchmesser mit der Reibungszahl 0,02. Es wird 5 min mit einem Drehmoment von 1800 Nm angetrieben.
Welche Drehfrequenz erreicht es? Wie lange dauert die Auslauf nach dem Abschalten des Antriebes? Welche Arbeit hat der Motor abgegeben?
200
🖩
Schwungscheibe
Eine zu Beginn stehende Schwungscheibe vom Trägheitsmoment 0,9 kgm² wird durch ein Drehmoment von 6 Nm angetrieben.
Welche Drehzahl wird nach 12 s erreicht?
201
🖩
Schleifstein
Ein mit der Drehzahl 300 U/min rotierender Schleifstein, dessen Durchmesser 1,5 m und dessen Trägheitsmoment 30 kgm² beträgt, wird bei abgekuppeltem Motor durch die 60 N betragende Bremskraft des angedrückten Werkstückes zum Stillstand gebracht.
Wie lange dauert der Bremsvorgang?
202
🖩
Anker eines Motors
Der Anker eines Motors hat ein Trägheitsmoment von 12 kgm². Welches konstante Drehmoment ist nötig, um seine Drehzahl in 6 s von 120 U/min auf 420 U/min zu erhöhen?
203
🖩
rotierende Scheibe
Eine Scheibe hat ein Trägheitsmoment von 8,9 kgm².
Welches konstante Drehmoment braucht man, um ihre Drehzahl innerhalb von 6 Umdrehungen von 120 U/min auf 300 U/min zu erhöhen?
206
🖩
Ein Arbeiter dreht eine Kurbel (Armlänge 25 cm) mit einer Umfangskraft von 150 N.
Wie groß ist seine Leistung bei 30 U/min?
211
🖩
Scheibe
Eine Scheibe hat ein Trägheitsmoment von 15 kgm².
Welches Drehmoment ist notwendig, um ihre Drehzahl in 6 s von 3 auf 12 U/s zu erhöhen?
213
🖩
Scheibe
Eine Scheibe (5 kg, 30 cm Durchmesser) soll aus dem Stillstand innerhalb von 0,5 s einmal herumgedreht werden.
Welche Kraft muss dabei tangential am Umfang angreifen?
215
🖩
Rad
Eine Kraft von 20 N greift tangential am Rand eines Rades von 40 cm Durchmesser an. Das Rad besitzt ein Trägheitsmoment von 2 kgm².
Wie viele Umdrehungen vollführt es in 10 s?
216
🖩
Rad
Eine Kraft von 20 N greift tangential am Rand eines Rades von 40 cm Durchmesser an.
Wie groß ist die während 90 Umdrehungen verrichtete Arbeit?
217
❓
Warum zieht ein Springer, der mit einen Salto vom Sprungbrett ins Wasser springt, Arme und Beine an den Körper?
848
✅ *
Anheben eines Kastens
Um den Kasten leichter anheben zu können, ist es zweckmäßig, den Unterlagsklotz
…
853
✅ *
Radsatz
Dreht
sich die Welle mit dem Rad 1 im gezeigten Sinn, so kehrt sich die Drehrichtung des Räderpaares 2 um, wenn man …
870
✅ *
Differentialantrieb
Wenn
das linke Rad festgehalten wird, dreht sich bei gegebenem Antriebssinn X das rechte Rad …
1212
🖩
Träger auf zwei Stützen
Ein 1,8 m langer Träger hat die Masse 22 kg und ist an seinen Enden gelagert. 60 cm von einem Lager entfernt wirkt eine senkrechte Kraft von 380 N. Es ist eine Skizze anzufertigen und die Kräfte in den Lagern sind zu bestimmen.
1227
🖩
Ballonfahrt
Ein Ballon befindet sich 500 m über dem Boden und beginnt mit 5 m/s zu sinken. Ein zweiter Ballon beginnt zur gleichen Zeit aus 360 m Höhe mit 3 m/s zu sinken. Wann erreichen beide jeweils den Boden? Wann sind sie auf gleicher Höhe?
1689
🖩
Rollender Hohlzylinder
Ein Hohlzylinder (Außenradius 30 cm, Wandstärke 4 mm) aus Stahl rollt eine Rampe (schiefe Ebene) mit hinunter. Von welcher Höhe aus ist der Zylinder gestartet, wenn seine Geschwindigkeit am Ende der schiefen Ebene 3,5 m/s beträgt? Die Reibung wird nicht berücksichtigt.
1796
🖩
Welche Kraft muss am Ende eines 25 cm langen Schraubenschlüssels angreifen, um ein Drehmoment von 30 Nm zu erzeugen?
1810
❓
Wie groß ist das Massenträgheitsmoment für einen homogenen Zylinder, wenn die Drehachse durch die Zylinderachse geht?
1811
❓
Wie groß ist das Massenträgheitsmoment für einen dünnwandigen Hohlzylinder mit dem Radius `r`, wenn die Drehachse durch die Zylinderachse geht?
1812
🖩
Wie groß ist das Massenträgheitsmoment eines gleichseitigen Drehzylinders aus Blei mit dem Durchmesser 1 dm?
1813
🖩
Eine Rad (Felge und Reifen) eines Autos hat einen Außendurchmesser von 62 cm und eine Masse von 13 kg. Wie groß ist etwa das Massenträgheitsmoment (Schätzwert)?
1815
🖩
Am Umfang eines rotierenden Autorades (Radius 30 cm, Trägheitsmoment 0,5 kg m²) wirkt eine konstante Reibungskraft von 20 N.
Welche Winkelbeschleunigung wird erzielt?
1816
🖩
Von zwei Zylindern gleicher Masse und gleichen Außenabmessungen ist einer homogen, der andere hohl.
Welcher hat das größere Massenträgheitsmoment?
1826
🖩
Wie lange muss der Hebel eines Nussknackers sein, wenn unter Aufwendung von höchstens 150 N auf die Nuss in 25 mm Entfernung vom Drehpunkt eine Kraft von 1050 N wirken soll?
1827
🖩
Träger
Ein Balken vom Gewicht 1 kN ist an zwei Stellen A und B in 4 m Entfernung unterstützt. In der Entfernung 1,25 m vom Lager A wirkt eine Last von 1,2 kN. Wie groß sind die Kräfte in den Auflagern?
2216
🖩
Fahrradkurbel
Wie groß ist das maximale Drehmoment, das ein Radfahrer mit seinem Gewicht von 57 kg über eine Fahrradkurbel (Kurbellänge 170 mm) aufbringen kann?
2217
🖩
Ein Rohr aus Aluminium hat die folgenden Abmessungen:
Innendurchmesser 100 mm
Außendurchmesser 116 mm
Länge 150 mm
Wie groß ist sein Trägheitsmoment bezogen auf die Mittellinie?
2218
🖩
Wie groß ist das Trägheitsmoment einer Welle (Vollzylinder) aus Eisen mit 45 mm Durchmesser und 560 mm Länge?
2220
🖩
Eine Kugel hat den Durchmesser 50 mm und die Masse 0,2 kg. Sie rotiert an einem 150 mm langen Stab um eine Drehachse. Wie groß ist das Trägheitsmoment?
2222
🖩
Ein Arbeiter dreht eine Kurbel (Armlänge 25 cm) mit einer Umfangskraft von 150 N. Wie groß ist das Drehmoment?
2223
🖩
Ein Aluminiumzylinder hat 67,4 mm Durchmesser und eine Höhe von 95,3 mm. Wie groß ist sein Trägheitsmoment?
2224
🖩
Welche Dichte hat eine Kugel mit Radius 25 cm, wenn ihr Trägheitsmoment 1 kg m² beträgt?
2254
🖩
Welche Last kann mit einer Scheibtruhe (Schubkarre; `l_1=50" cm"`, `l_2=75" cm"`) mit einem Kraftaufwand von 400 N gehoben werden?
2255
🖩
Motorrad
Ein Motorrad beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 5,7 s. Zusammen mit dem Fahrer beträgt die Masse 300 kg. Welcher Weg wird dabei zurückgelegt? Wie groß ist das erforderliche Drehmoment des Antriebsrades mit 17" Durchmesser?
2259
🖩
Zange
Eine Zange mit den Hebelarmen 170 mm und 14 mm wird mit 300 N zusammengedrückt. Wie groß ist die Kraft zwischen den Backen?
3959
✅ *
Auf das Pedal eines Fahrrads wirkt senkrecht eine Kraft ein. Bei welchem Winkel, den die Kurbel mit der Waagrechten einschließt, ist das erzielte Drehmoment am größten? …
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?
4380
❓
Die Beschleunigung hat auf der Erdoberfläche werte zwischen 9,78 und 9,83 m/s². Daraus folgt, dass die möglichen Gewichtsunterschiede für einen bestimmtenKörper ___ % des Wertes ausmachen könnnen.
4386
🖩
Ein Lastkahn in einem Kanal wird an einem 52 m langen Seil mit einer Kraft F = 650 N gezogen, wobei die Schiffsmitte 20 m vom Schleppweg entfernt ist.
Berechne unter Verwendung einer Skizze die Komponente Fp parallel zum Ufer und Fn normal zum Ufer.
4388
✅ *
Auf den beiden Ufern eines Kanals gehend ziehen zwei verschieden kräftige Leute an verschieden langen Seilen ein Boot. Welcher muss am längeren Seil ziehen? …
4399
✅ *
Was fehlt in der Aussage: „Die Größe der Verformung eines Körpers ist der verformenden Kraft proportional.“? …
4567
🖩
Die mechanische Spannung des Fahrdrahtes D bei der österr. Bundesbahn geschieht durch ein Wellrad entsprechend der Skizze. Mit welcher Kraft `F_"D"` wird der Draht gespannt, wenn die Masse des Ballasts `m_"G"=300" kg"` beträgt und die Radien am Wellrad sich wie 1:4 verhalten?
4570
🖩
An den Enden A und C einer 1 m langen waagrechten Stange und an deren Mitte B wirken vertikal nach unten die Kräfte
`F_"A"=5" N"`, `F_"B"=3" N"` und `F_"C"=2" N"`
An welcher Stelle D muss die Stange gestützt werden, damit sie im Gleichgewicht ist?
4572
✅ *
Kräftepaar
Das durch ein Kräftepaar representierte Drehmoment ist von der Wahl eines Bezugspunktes …
4573
🖩
Ein aus zwei Kräften von je `F = 15 " N"` gebildetes Kräftepaar, bei dem die Wirkungslinien einen Abstand von `l = 0,4 " m"` besitzen, ergibt ein Drehmoment von …
4574
❓
Fallen die Wirkungslinien der beiden Kräfte eines Kräftepaares zusammen, dann hat das Drehmoment den Wert …?
4575
✅ *
Sollen mehrere auf einen Körper wirkende Kräfte `F_"i"` nur ein Drehmoment ergeben, dann muss gelten: …
4576
✅ *
Für viele Gelegenheiten kann der Schwerpunkt als „jener Punkt, in dem man sich die gesamte Masse des Körpers vereinigt denken kann“ betrachtet werden. Für die Berechnung welcher der folgenden Größen ist diese Vereinfachung brauchbar? …
4577
❓
Ordnet man jedem Massenteilchen eines Körpers eine Kraft zu, wobei
a) Jeder Betrag jeder Kraft der Masse des Teilchens proportional ist und
b) alle Kräfte untereinander parallel sind,
dann gibt es für die Menge dieser Kräfte eine Resultierende.
Für die Wirkungslinie dieser Resultierenden ist der Name ... üblich.
Jener Punkt, durch den die Wirkungslinie (ohne Rücksicht auf die Richtung) gehen muss, heißt ...?
4589
🖩
An den Enden einer (massenlos gedachten) Stange von 1 m Länge befinden sich kleine Körper mit den Massen `m_"A" = 0,5 " kg"` und `m_"C" = 0,2 " kg"`, in der Mitte ein Körper mit `m_"B" = 0,3 " kg"`. In welcher Entfernung von der Mitte befindet sich der Schwerpunkt?
4590
🖩
Die Masse des Mondes ist rund `1/81` der Erdmasse. In welcher Entfernung vom Erdmittelpunkt liegt der gemeinsame Schwerpunkt, wenn man die Entfernung Erde - Mond mit 384 000 km annimmt?
4591
🖩
Ein homogener Körper mit den Abmessungen `b=4" dm"` und `h=1" m"` und der Masse `m=50" kg"` steht auf ebener Unterlage und wird durch eine Leiste A am Weggleiten gehindert.
Durch eine horizontale Kraft `F`, die bei B angreift, soll erreicht werden, dass man bei C ein Blatt Papier unterschieben kann. Wie groß muss diese Kraft `F` dazu sein?
4592
✅ *
Wenn beim Kippen eines Körpers (vgl. Aufgabe 4591) sein Schwerpunkt infolge Inhomogenität nicht im geometrischen Mittelpunkt S sondern tiefer in S’ liegt, gilt: …
4593
✅ *
Rad
Wenn die Masse eines frei drehbaren Rades so verteilt ist, dass der Schwerpunkt auf der Achse liegt, dann befindet sich das Rad …
4594
❓
Der Schwerpunkt eines frei drehbaren Rades liegt (z.B. wegen des Pumpventils) außerhalb der (horizontalen) Achse. Wie nennt man die Gleichgewichtslage, wenn sich der Schwerpunkt
a) lotrecht unter der Achse befindet?
b) lotrecht über der Achse befindet?
4853
❓
Durch welche Größen müssten die angeführten Größen ersetzt werden, damit sich aus Formeln für die Translation entsprechende Formeln für die Rotation ergeben?
a) Geschwindigkeit `v`
b) Beschleunigung `a`
c) Masse `m`
d) Kinetische Energie `{mv^2}/2`
e) Kraft `F = m*a`
4856
✅ *
Zur Berechnung des Massenträgheitsmoments eines Körpers von gegebener Gesamtmasse benötigt man noch die Kenntnis … …
4857
❓
Starr verbundene Massenpunkte mit Massen `m_1`, `m_2`, … und mit Achsenabständen `r_1`, `r_2`, … haben bezüglich dieser Drehachse eine Massenträgheitsmoment …
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?
4862
✅ *
Bei einer gleichförmigen Drehbewegung ist die Winkelbeschleunigung und daher die Summe der auf den Körper einwirkenden Drehmomente …
4865
❓
Geben Sie den formelmäßigen Zusammenhang zwischen Drehmoment `M`, Winkelbeschleunigung `α` und Trägheitsmoment `J` an.
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?
4874
✅ *
Bei einem Getriebe verhalten sich die Winkelgeschwindigkeiten zweier Achsen wie `ω_1/ω_2`. Wie verhalten sich die Drehmomente an den Achsen, wenn keine Leistungsverluste eintreten? …
4878
✅ *
Auf eine Flüssigkeit in einem geschlossenen, vollgefüllten Gefäß wird über einen Kolben eine Kraft ausgeübt. Das Gewicht der Flüssigkeit sei vernachlässigbar. Welche Aussagen sind zutreffend? …
4881
✅ *
Der Mond ruft auf der Erde Gezeiten hervor, die eine allmähliche Abbremsung der Erddrehung hervorrufen. Dadurch …
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?
4888
✅ *
Die zwischen Sonne und Planeten bestehende Anziehungskraft ist für die Planetenbewegung …
4889
❓
Der Mond beschreibt annähernd eine Kreisbahn um die Erde.
Das ist eine Folge der ...kraft, die von ... ausgeht.
4902
🖩
Berechnen Sie näherungsweise die Sonnenmasse aus der Umlaufdauer der Erde und der Entfernung Erde - Sonne.
5047
🖩
Ein Vollgummireifen hat den Außendurchmesser 1,2 m und einen kreisförmigen Querschnitt mit Radius 12 cm. Er rollt mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 0,8 m/s eine 3 m lange Rampe hinunter und anschließend auf einer waagrechten Fläche weiter. Unterhalb einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s fällt er um. Die Reibungszahl beträgt 0,09. Wie hoch muss die Rampe sein, damit er eine Gesamtstrecke von mindestens 25 m zurücklegt? Es ist die Bewegung des Reifens zu beschreiben.
5375
✍
Ein 50 l Fass (50 cm hoch, Aluminium, 3 mm Wandstärke) rollt eine 3 m lange und 40 cm hohe Rampe hinunter und anschließend auf einer waagrechten Fläche weiter. Die Reibungszahl beträgt 0,02. Das Fass ist mit Kunststoffgranulat voll gefüllt. Es ist die Bewegung des Fasses zu beschreiben!
6306
✍
Zeichnen Sie in der Skizze des Ringelspiels Größe und Richtung der Zentripetalkraft ein, die für die Kreisbewegung des Körpers K maßgebend ist!
6640
🖩
Ein Hohlzylinder aus Stahl hat 67,4 mm Außendurchmesser, 5,45 cm Innendurchmesser und eine Höhe von 95,3 mm. Wie groß ist sein Trägheitsmoment?
6793
🖩
Eine Kraft kippt einen Quader mit homogener Masseverteilung, der gegen Wegrutschen gesichert ist. Sie greift an einer oberen Kante an. Stellen Sie diese Kraft in Abhängigkeit des Kippwinkel als Formel und grafisch in einem geeigneten Diagramm dar!
zu den Aufgaben im
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Welchen Schallpegel verursachen 100 Schreibmaschinen, wenn eine davon 55 dB erzeugt?…
weiter …
Die
Kraft \(F\) zum Treten ist bei gleicher Übersetzung im Falle 2 … 
Bei
gleichbleibender Drehzahl der Welle 1 … 
Die
Kraft zum Aufwinden des Gewichtes ist … 
Infolge der Hakenzugkraft wird beim Anfahren der Lok … 
Die Welle 2 dreht sich … 
Die
Lasche stellt sich unter der Hubkraft eher in … 
Bei
Drehen der Kurbel in Pfeilrichtung bewegt sich der Treibriemen … 
Am leichtesten kann der Nagel aus dem Holz gezogen werden mit … 
