Wie kommt man auf den Energiesatz bzw lösung

Question

Aufgabe:

Problem/Ansatz:

Hey, ich hätte bei dieser Aufgabe 2 Probleme die ich einfach nicht gelöst bekomme. Ich fange mal direkt mit meinem ersten Problem an

Unswar geht es bei a) darum den Energiesatz von A nach b aufzustellen jedoch komme ich nicht auf die höhe von Punkt A also der Potentiellen Energie, sprich ich weiß nicht wie man auf die Geometrie kommt und sitze schon seit ner Stunde hier dran. Wäre super lieb wenn das einer von euch mittels einer Skizze zeigen könnte würde mir sehr viel helfen!

Mein 2. Problem ist dass wir in b) die maximale Längenänderung der Feder berechnen sollen, maximale Längenänderung bedeutet ja EkinE=0 da wir ja keine Geschwindigkeit haben bei einer maximalen Feder bei Punkt E oder? Jedoch ist in den Lösungen Ekin nicht gleich 0 sondern die Rotatorische Energie wird betrachtet mit 1/2 *J* w² , aber wieso? Wenn man den Massenträgheitsmoment bestimmt in dem fall 1/2 mr2 und w²=vE²/r² und alles einsetzt kann man r² kürzen und man erhält 1/4m*vE² das macht doch kein sinn da wir ja keine Geschwindigkeit habne oder nicht? In den lösungen aber schon :/ Aber auch wenn das gilt komme ich dennoch ´nicht auf die Lösung

Sagen wir an Ekin ist wirklich 0 dann hätte man ja als gleichung: mga+5/4mvB²= 1/2 c phi²+ Mü*2mgb

umgestellt kommt man doch nicht aufs ergebnis wie in den lösungen

Answer 1

Hallo

der Klotz ändert seinen Schwerpunkt doch um h, die Rolle dann höher aber das kommt aus a und α raus , einfach die Hohe über h einzeichnen und die dazu horizontale, unten hat die Rolle die Hohe 0+a.

zu 2 du kennst die Geschwindigkeit der Gesamtmasse,  Geschwindigkeit bei B minus der Bremsung durch μ*m_ges*g längs der Strecke , also am besten  v bei B in Ekin umrechnen und um μ*mges*g *b vermindern, das ist die Energie mit der das auf die Feder auftritt, falls die Rolle sich noch dreht  macht sie immer so weiter, es spielt ab B nur noch die Translation eine Rolle, also v der Gesamtmasse. Dann diese Energie= 1/2c*s^2 die Maximalausdehnung der Feder.

Deine Gleichung versteh ich nicht, weder mag das a noch was B sein soll

Gruß lul

Comments

Hey danke,

ich beginne direkt mit 2. meine Gleichung war die dass ich den Energiesatz von B nach E aufstelle, beim aufstellen jedoch kürzt sich sowieso die potentielle energie (mg*a) raus da das auf der selben Ebene ist, also haben wir im Punkt B nur noch die kinetische Energie mit: 1/2(m+m)v²+1/2*J*w². J= 1/2*2mr² und w²= vB²/r². Nun stellen wir die Gleichung bei B auf und sehen dass sich r² kürzt somit haben wir bei B: mvB²+1/4mvB²=5/4mvB².

Nun sollen wir ja die maximale Längenänderung bestimmen. Maximal längenänderung bedeutet ja= Ekin=0 weil bei einer Maximalen Spannung haben wir ja keine Geschwindigkeit, mein Problem ist dass in der Lösung zwar bei Punkt E keine Translatorische Energie ist(1/2m+mvE²) aber eine Rotatorische Energie ( 1/2JW²) nur wieso? Bei einer maximalen Längenänderung müsste das doch auch 0 sein oder nicht? Und man hat die Rotatorische Energie dann mit der Rotatorischen Energie von B gekürzt, aber das geht doch gar nicht weil wir bei B ein anderes w haben als in E.

Zu der Geometrie (a)). Irgendwie komme ich nicht darauf. Ich habe von einem Kollegen erfahren dass man den rechtwinkligen dreieck erstmal verschoben dann um 90 grad gedreht hat aber wie ;D?

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1. Höhe des Mittelpunkts der Rolle über h sei d dann d/a=cos(α)

damit und dem Energiesatz bekommst du die Geschwindigkeit bei B damit die Energie m_ges/2*v^2-μ*m*g*b=E(D)=E(E)

bei D hört die Reibung auf, bei E stößt das ganze auf die Feder. dann wird die Energie in Federenergie umgewandelt

die Rotationsenergie der Rolle wird ja - da keine Reibung im Lager, nie geändert, sie spielt nur von A nach B ne Rolle, danach sind alle Energiedifferenzen ohne sie, bzw sie bleibt immer erhalten .

dein :Translatorische Energie ist(1/2m+mvE²) verstehe ich nicht soll vE v_E also v an der Stelle E sein?

also ab B nur noch mit 1/2(m+m)v² rechnen ohne 1/2*J*w².