Satz von Steiner einer Kreisscheibe

Question

Kurzfrage 1: Satz von Steiner

Erklären Sie in knappen Worten den praktischen Nutzen des Satzes von Steiner.
Geben Sie das Massenträgträgheitsmoment der abgebildeten Kreisscheibe (Dicke t, Masse m) um den Punkt \( A \) um die Achse normal zur Skizzenebene an.

kreis(0|0 4){4F0}
punkt(0|4 "A")

~draw~ kreis(0|0 4){4F0} ;punkt(0|4 "A");zoom(10) ~draw~

Erklärung: Für den Trägheitstensor eines starr Körpers mit homogener Dichte bezüglich eines Führungspunkts gilt der Satz von Steiner.

θA= A*r^2

Habe ich bis jetzt richtig alles?

Kurzfrage 2: Katapultschuss im Fallturm 
Im Fallturm des Zarm wird eine Kapsel vom Boden mit einem Katapult hochgeschossen. Die maximale Höhe beträgt 110 m. Die Auftreffgeschwindigkeit nach dem Flug beträgt  46,8 m/s.  Richtige Antwort ankreuzen.
[  ]   Die Flugzeit beträgt 4.74 s
[  ]   Die Anfangsgeschwindigkeit der Kapsel beträgt 46.8 m/s
[  ]   Im höchsten Punkt ist ihre Beschleunigung Null.
[  ]   Die Anfangsgeschwindigkeit der Kapsel muss proportional zu der Kapselmasse sein.
[ x ]   Im höchsten Punkt ist ihre kinetische Energie Null.

und hier ist die letzte Antwort richtig?

bitte um Unterstützung

Answer 1

Hallo

den Satz von Steiner hast du falsch.  Selbst wenn er richtig wäre ist das doch keine Antwort auf die Frage? Für Achsen parallel zur Achse durch den Schwerpunkt hat man einfach I_A=I_S+m*r^2 wobei r der Abstand SA ist

d,h, du kannst, bei bekannter Trägheit der Kreisscheibe um S das Trägheitsmoment um A schnell ausrechnen.

b) die Anfangsgeschwindigkeit ist auch richtig, da die Energie erhalten bleibt.

die erste Frage gibt die halbe Flugzeit, also von unten bis oben oder umgekehrt an

(dein angekreuztes ist auch richtig,)

Gruß lul

Answer 2

Kurzfrage 2: Katapultschuss im Fallturm 
Im Fallturm des Zarm wird eine Kapsel vom Boden mit einem Katapult hochgeschossen. Die maximale Höhe beträgt 110 m. Die Auftreffgeschwindigkeit nach dem Flug beträgt  46,8 m/s.  Richtige Antwort ankreuzen.
[  ]  Die Flugzeit beträgt 4.74 s
[  ]  Die Anfangsgeschwindigkeit der Kapsel beträgt 46.8 m/s
[  ]  Im höchsten Punkt ist ihre Beschleunigung Null.
[  ]  Die Anfangsgeschwindigkeit der Kapsel muss proportional zu der Kapselmasse sein.
[ x ]  Im höchsten Punkt ist ihre kinetische Energie Null.

und hier ist die letzte Antwort richtig?

Die letzte Antwort ist richtig, weil es sich wohl um einen senkrechten Wurf handelt. Sobald ein Wurf nicht ganz vertikal erfolgt, hat man zuoberst noch eine gewisse Horizontalgeschwindigkeit.

Den Rest müsste man nachrechnen und nicht einfach schätzen:

1. Fast 5 s scheint mir etwas lang für einen Wurf.

2. Könnte aus Symmetriegründen passen. Einfluss von Luftwiderstand ?

3. Sicher falsch. Kapsel bleibt nicht oben.

4. Wüsste nicht, warum.

5. Bei vertikalem Wurf ja.

Steht da vielleicht:

Richtige Antworten ankreuzen.

?

Comments

Hallo Lu

 im "Fallturm des Zarm" ist praktisch Vakuum deshalb 2 richtig.

2. rund 5s sind die Zeit um 110m zu fallen.

4. kann nicht wegen Energiesatz mgh=m/2v^2  unabhängig von m, das sich kürzt.

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4. Gut. Habe ich so gemeint. Wiederum nicht gewusst, wie viel Reibung da noch dabei sein kann. Danke.

1. Da habe ich mich verschätzt. 10 s ist ganz schön lang für eine Wurfzeit. Aber 110 m sind ziemlich viel und so hoch werfe ich nicht.

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hallo, danke sehr für Ihre Unterstützung,

da steht: Richtige Antwort ankreuzen.

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Das ist ziemlich blöd, weil anscheinend zwei Antworten richtig sind.

(Nun einfach überlegen, ob die Frage falsch gestellt ist oder dann halt, wo Reibung oder ideale Bedingungen überhaupt relevant sind)

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Der Hinweis "Fallturm von Zarm" soll die Berücksichtigung von Reibungseffekten mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausschließen.

Die Aufgabe ist dbzgl. einfach nur ungenau formuliert.

2 und 5 sind richtig, die anderen falsch,

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War auch meine Annahme. Wenn explizit nur 1 Antwort richtig ist, ist es Lotterie, vgl. meine Antwort.