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Der Rotor eines Spielzeug-Gyroskops hat eine Masse von \( 0,14 \) kg und ein Trägheitsmoment von \( 1,2 \cdot 10^{-4} \) \( \mathrm{kgm}^{2} . \) Die Masse des Gerüstes ist \( 0,025 \mathrm{kg.} \) Das Gyroskop sitzt einseitig auf einer Stütze, wobei sein Massenschwerpunkt 4 cm horizontal davon entfernt ist. Das Gyroskop führt eine Präzession in der horizontalen Ebene aus und braucht für einen Umlauf \( 2,2 \) s.


Welche Kraft ist die Ursache des Drehmoments und wie groß ist sie?


Berechnen Sie die Winkelgeschwindigkeit \( \omega, \) mit welcher der Rotor um seine eigene Achse rotiert. Nutzen Sie den Zusammenhang \( \vec{M}=\overrightarrow{\omega_{P}} \times \vec{L} \) mit \( \vec{M}= \) Drehmoment \( , \vec{L}= \) Drehimpuls und
\( \overrightarrow{\omega_{P}}= \) Präzessionskreisfrequenz


Ich habe hier gar keinen Plan wie ich vorgehen soll...

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Hallo

 das Drehmoment wird von der Gewichtskraft m*g bewirkt also M=m*g*0,04m   L kannst du aus Trägheitsmoment und ω bestimmen. da ωp bekannt ist

ich hoffe damit kannst du es.

Gruß ledum

Avatar von 33 k

Ich habe nun M = 0,0646 Nm und L = 3,372 * 10^-4 Nms raus.

Ich weiß aber nicht wie ich die Winkelgeschwindigkeit mit mit dem, in der Aufgabe, genannten Zusammenhang berechnen soll...

ein Umlauf 2,2s  heisst wp=2π/2,2s.

Das ist mir klar, trotzdem danke!

Die Präzessionskreisfrequenz habe ich berechnet. Jedoch verstehe ich nicht, wie ich mithilfe dieser Werte die Winkelgeschwindigkeit, mit welcher der Rotor um seine eigene Achse rotiert, berechne.

Das Ergebnis muss ω=188,6 1/s lauten.

 aus M und wp bekommst du L, daraus w.

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