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Integration des Impulses?

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Integration

Tags: Impuls, Integration, Physik

 
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fabianxl

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12:31 Uhr, 07.01.2018

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Guten Tag,

ich versuche gerade die Grundlage des Physik zu verstehen und die Zusammenhänge der einzelnen Einheiten sowohl bei der Translation als auch bei der Rotation.

Wir haben bereits folgendes kennengelernt und es auch in eine derartige Liste geschrieben:
Translation und daneben Rotation
- Weg (r) - Winkel (φ)
- Geschwindigkeit (v) - Winkelgeschwindigkeit (ω)
- Beschleunigung (a) - Winkelbeschleunigung (α)
- Impuls (p) - Drehimpuls (L)
- Masse (m) - Trägheitsmoment (I)
- Kraft (F) - Drehmoment (M)
[alles vektorielle Größen bis auf φ]
(Ich bitte um Korrektur, wenn ich etwas falsch oder möglichweise missverständlich notiert habe)

Ich versuche gerade herauszufinden, wie alles zusammen hängt. Was kann ich ableiten oder integrieren, um welche neue Größe zu erhalten.

dr nach dt=v
dv nach dt=a

sowie

dφ nach dt=ω
dω nach dt=α

1. Frage:
Was ist wenn ich die Beschleunigung a weiter ableiten?
(Was ist wenn ich die Winkelbeschleunigung α weiter ableite?)

2. Frage:
Was ist, wenn ich den Impuls integriere?
(Was ist, wenn ich den Drehimpuls integriere?)

3. Frage:
Wie hängt die Masse m mit dem Trägheitsmoment zusammen?
Einen Zusammenhang habe ich gefunden. Der liegt bei der kinetischen Energie.
E.kin.translation =12mv2
E.kin.rotation =12Iω2


Vielen Dank für alle Bemühungen! Ich will das große Ganze verstehen, also alle Zusammenhänge. Deswegen wäre ich für Tipps und allgemeines Wissen hierzu sehr dankbar.

Viele Grüße!

Ich bin im 1. Semester Wirtschaftsingenieur - Physik 1


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
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anonymous

anonymous

15:40 Uhr, 07.01.2018

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Hallo

"alles vektrorielle Größen bis auf phi"
Auch der Winkel ist physikalisch allgemein ein Vektor.
Ein Beispiel: Nimm einen Bleistift in die Hand und denk dir ein Koordinatensystem dazu aus. Du kannst den Bleistift
> um die x-Achse drehen,
> um die y-Achse drehen,
> um die z-Achse drehen,
> um einen beliebigen Vektor im Raum drehen...
Mach mal! :-)


"Was ist(,) wenn ich die Beschleunigung a weiter ableite?"
Hier gehen die Begrifflichkeiten auseinander. Aber ein gängiger Begriff ist: Ruck, siehe: de.wikipedia.org/wiki/Ruck
Und der Ruck hat, wie in dem Artikel schon angerissen, tatsächlich in manchen Belangen eine praktische Bedeutung. Ich kann hier nur anreißen:
> Geometrie einer Weiche oder der Kurvengestaltung in der Eisenbahn, gesteuerter Ablauf der Querbeschleunigung,
> Getriebelehre
> Werkzeugmaschinen: gesteuerte Positionierung großer bewegter Maschinenelemente (Massen) bei Vermeidung hochfrequenter Beschleunigungs-Größen (Kräfte, Vibrationen, Ungenauigkeiten,...)


"Was ist, wenn ich den Impuls integriere?"
Zunächst mal müsstest du dir selbst und dann ggf. uns Lesern klar machen, was du integrieren willst. Willst du den Impuls
> über der Zeit integrieren?
> über dem Weg integrieren?
> über der Kraft integrieren?
> über ... integrieren?
Dann solltest du dich ggf. auch um ein praktisches Anwendungsbeispiel bemühen.
Ich will nicht ausschließen, dass es eine praktische Anwendung für diese Beispiele gibt. Nur hat sich - meines Wissens - noch kein etablierter Begriff für diese Größen und Zusammenhänge etabliert. Vielleicht einfach, weil es keine alltäglich, vorstellbaren oder rechnerisch vorteilhafte Vorgehensweisen für diese Größen und Begrifflichkeiten etabliert oder bisher erwiesen haben.

Ich will ja auch nicht ausschließen, dass man in irgend einem Zusammenhang möglicherweise die Farb-Wellenlänge eines Gegenstands mit dessen Temperatur multiplizieren könnte. Nur ist das vermutlich schon sehr speziell, außergewöhnlich und nicht-alltäglich. Folglich hat sich vermutlich dafür bisher auch noch kein Begriff etabliert. Aber das will nicht heißen, dass irgend ein Forscher oder Physiker der Zukunft in dieser Größe eine wesentliche Entdeckung findet, Vorteile für dieses physikalische Verständnis findet und einen Begriff für diese Größe prägt. Dann wird er möglicherweise auch Namensgeber der zugehörigen Einheit. Wer weiß...


"Wie hängt die Masse m mit dem Trägheitsmoment zusammen?"
Vermutlich meinst du das Massenträgheitsmoment, das typ. mit dem Bezeichner "I" (teils auch "J") abgekürzt wird.
I =r2 dm

Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

15:48 Uhr, 07.01.2018

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Hallo
was in deiner Liste fehlt: F=dpdt
entsprechend M=dLdt

Dichte \rho=Masse/Volumen
Gruß ledum
Frage beantwortet
fabianxl

fabianxl aktiv_icon

23:16 Uhr, 07.01.2018

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Vielen Dank kreadoor und ledum.

Das der Winkel eine vektorielle Größe ist kann ich mir jetzt vorstellen. (Ich saß gerade mit einem Bleistift und drei gespeitzten Fingern bestimmt 1 Minute am Tisch und habe es verinnerlicht..)
Das ist das Bogenmaß (rad) der Betrag des Vektors, richtig?

Den Ruck kann ich in meinem Skript nicht finden und davon habe ich auch noch nichts in den Vorlesungen mit bekommen, also wird er für meine Prüfung unrelevant sein. Allerdings ist es gut, davon schonmal gehört zu haben.

Ich habe nur aus Neugierde wegen der Integration des Impulses gefragt, weil ich im Internet nichts finden konnte. Aber gut zu wissen, dass es keinen alltäglichen Zweck erfüllt. Auch das ist gut zu wissen.

Gut dass du geschrieben hast, dass "I" auch teilweise als "J" geschrieben wird. Denn manchmal sah ich "J" und wusste nicht, wo jetzt der Unterschied ist. Es gibt also keinen.

I =∫r2⋅ dm , auch das wusste ich nocht nicht. Danke! Konnte mir "I" aus vielen anderen Formeln herleiten, aber so habe ich es noch nicht irgendwo gesehen.


Danke auch an dich ledom. Bis auf die Dichte wusste ich das schon. Hatte es nur vergessen.
Die Dichte hatten wir noch in keinen Vorlesungen, allerdings ist es auch hier gut, schonmal davon gehört zu haben.

Vielen Dank und viele Grüße
Fabian