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Hallo Zusammen,


Ich wollte was fragen und zwar : Ist die Geschwindigkeit, wie schnell der Zylinder rotiert gleich der Geschwindigkeit, mit der der Zylinder nach unten ankommt? ( Geschwindigkeit des Schwerpunktes sozusagen )? denn das hat uns unser Lehrer gesagt aber ich verstehe nicht ganz warum es so ist? ich würde sagen die sind proportional zueinander aber nicht gleich! oder ist das nur der Fall bei einem Zylinder, dessen Fläche infinitesimal klein ist? ( denn das war unser Beispiel)

Außerdem habe ich im Internet gelesen : Wenn ein Hohlzylinder und ein Vollzylinder eine schiefe Ebene runterrollen würden, würde der Vollzylinder zuerst unten ankommen, da er weniger Rotationsenergie als der Hohlzylinder besitzt aber mehr Translationsenergie aber wie kann das sein? Ich meine mehr Rotationsenergie ( beim Hohlzylinder ) bedeutet mehrere Rotationen innerhalb einer Sekunde oder? also hohe Winkelgeschwindigkeit sollte das dann nicht dazu führen, dass der Hohlzylinder nach unten zuerst ankommt? oder verstehe ich das Wort Rotationsenergie falsch?!


Danke im voraus

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Beste Antwort

Hallo

wenn das Rad deines Fahrrades eine Umdrehung macht (und dabei nicht rutscht) kommst du auf der Strasse einen Umfang weiter, d.h, auch die Mitte des Fahrrades (die Nabe)  ist dann einen Umfang weiter, ein Punkt aussen auf dem Fahrrad hat also in derselben Zeit so viel Weg zurückgelegt wie die Mitte, das heisst aber die Geschwindigkeiten auf dem Umfang sind so groß wie die des ganzen Rades oder Zylinders. langsamer sind die Punkte auf dem Rad weiter innen.

Wenn du mal eine Geldmünze langsam auf dem Tisch rollst , oder eine Klorolle kannst du das nachmessen.

bei dem Hohlzylinder der ja fast nur aus dem Umfang besteht ist also die Hälfte der Bewegungsenergie in der Drehung, die andere Hälfte in der Translation, deshalb ist der Hohlzylinder  unten langsamer als ein Wagen mit leichten Rädern. Und das unabhängig vom Durchmesser.

Jetzt zum Vollzylinder: den stellst du dir am besten aus lauter ineinander liegenden Hohlzylindern vor, der äusserste hat die Geschwindigkeit der Translation, die weiter innen liegenden sind langsamer, der auf der Hälfte liegende nur halb so schnell deshalb hat er auch weniger Bewegungsenergie, jetzt müsste man über alle diese Hohlzylinder summieren um die genaue Bewegungsenergie zu finden, das lernst du wahrscheinlich erst später (oder weisst du was integrieren ist?) Mann kann so ausrechnen, dass die kinetische Energie der Drehung genannt Rotationsenergie eines Vollzylinders bei selber Umdrehungsgeschwindigkeit nur halb so groß ist, wie beim Hohlzylinder, Wenn du also ein "Wettrennen) von Wagen mit leichten Rädern, Vollzylinder und Hohlzylinder auf einer schiefen Ebene machst gewinnen sie in der Reihenfolge wie ich sie genannt habe.

klar geworden?

Gruß lul

Avatar von 33 k

Hallo Lul,

Vielen Dank für deine Antwort

Das bedeutet die Geschwindigkeit des Schwerpunktes bei einem Hohlzylinder ist gleich der Geschwindigkeit des Zylinders an sich, aber bei einem Vollzylinder ist die Geschwindigkeit des Schwerpunktes höher als die Geschwindigkeit des ( äußersten ) Zylinders und deswegen also zuerst unten ankommen oder? ich hoffe ich hab's richtig ^^


Also wenn man sagt der Hohlzylinder besitzt größere Rotationsenergie als der Vollzylinder bedeutet dass nicht dass der Hohlzylinder mehrere Drehungen macht sondern das bedeutet dass er mehr Energie für die Drehung braucht als der Vollzylinder und deswegen also langsamer. habe ich das auch richtig verstanden?


Dankeschön!

 ja richtig verstanden

Bedanke mich herzlich !

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