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Schleifstein

Schüler

Tags: Bremskraft

 
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Visocnik

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20:32 Uhr, 24.03.2015

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Aufgabe:
Ein mit der Drehzahl 300Umin rotierender Schleifstein, dessen Durchmesser 1,5m und dessen Trägheitsmoment 30 kg m2 beträgt, wird bei abgekoppeltem Motor durch die 60N betragende Bremskraft des angedrückten Werkstücks zum Stillstand gebracht. Wie lange dauert der Bremsvorgang?

Wer kann mir hier weiterhelfen?

Bitte euch dringend um Hilfe. Danke im Voraus für euer Bemühen und für euren Beistand bei diesen physikalischen Aufgaben. Danke!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
abakus

abakus

20:50 Uhr, 24.03.2015

Antworten
Hallo,
wenn eine Kraft von 60 N in einer Entfernung vom Drehzentrum von d/2=0,75 m angreift, erzeugt sie ein (hier bremsendes) Drehmoment von 45 Nm.
Nun durchstöbere mal deine Formelsammlung, wie Trägheitsmoment, Drehmoment und Winkelbeschleunigung zusammenhängen.
Visocnik

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20:55 Uhr, 24.03.2015

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Muss jetzt noch schnell eine halbe Stunde lang helfen, das Schulgestühl einräumen, dann bin ich wieder daheim und werde dich sofort von zu Hause aus kontaktier und wahrscheinlich um weitere Hilfe bitten müssen.
Allerliebsten Dank inzwischen für deine Hilfe und bis später!

Visocnik

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21:41 Uhr, 24.03.2015

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Für das Trägheitsmoment: J=Σr2Δm

Für das Drehmoment: M=Ja

Winkelbeschleunigung: Alpha =Δ Omega /Δt

M=Fl
60N0,75m=45 Nm
M=45 Nm

J=r2m
30 kgm^2/(0,75^2 m)=40 kg
m=40 kg

Bitte, bitte, wie muss ich jetzt fortsetzen? Lieber Gast62, ich hoffe, du bist noch online. Entschuldige, es ist leider so spät geworden. Oder gibt es jemanden (einen weiteren Physiker), der mir inzwischen weiterhelfen kann, wäre sehr dankbar dafür.
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abakus

abakus

22:19 Uhr, 24.03.2015

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Hallo,
du hast J gegeben, und ich habe dir M ausgerechnet. Berechne daraus die Winkelbeschleunigung.
Visocnik

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22:33 Uhr, 24.03.2015

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Ok.
Winkelbeschleunigung Alpha =Δ Omega/Dela t
Ich weiß aber weder Winkelbeschleunigung Omega, noch Δ Omega, noch Δt. Also drei Unbekannt. Wie kann ich da Omega errechnen?
Antwort
abakus

abakus

22:35 Uhr, 24.03.2015

Antworten
Hallo,
ich zitiere dich (21.41 Uhr):
"Für das Drehmoment: M=..."
Visocnik

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22:41 Uhr, 24.03.2015

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Vielleicht so:
M= J*Alpha
45 Nm =30 kg m2 Alpha
45 Nm/30kgm^2 = Alpha
Alpha =1,5
Antwort
abakus

abakus

22:46 Uhr, 24.03.2015

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Hallo,
der Wert 1,5 ist richtig, die Winkelbeschleunigung hat aber auch eine Einheit.

Aus der gegebenen Drehzahl bekommst du eine Winkelgeschwindigkeit, und aus Winkelgeschwindigkeit und (eigentlich negativer) Winkelbeschleunigung erhältst du dann die Bremszeit.
Visocnik

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22:49 Uhr, 24.03.2015

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Ich habe noch nie eine Aufgabe mit der Winkelgeschwindigkeit gerechnet. Welche Einheit hat diese? Bitte hilf mir doch ein wenig mehr weiter! Ich hoffe, ich bin nicht unverschämt mit dieser Bitte.
Sind es rad/s ???
Antwort
abakus

abakus

23:08 Uhr, 24.03.2015

Antworten
Ja.
300 U/min sind 5U/s, also wird pro Sekunde ein Winkel von 10π überstrichen.
Die Winkelgeschwindigkeit von 10πs31,4s verringert sich dank der Winkelbeschleunigung pro Sekunde um 1,5s, sodass nach knapp 21 Sekunden der Stillstand erreicht ist.
Visocnik

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23:12 Uhr, 24.03.2015

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Herzlichen Dank für diese ausführliche Erklärung. Darf ich noch fragen warum pro Sekunde ein Winkel von 10Π überstrichen wird. Wie kommt man darauf?

Ich bin heute schon geistig am Ende. Muss ins Bett. Ich bedanke mich bei dir ganz ganz herzlich, dass du so viel Geduld hattest. Bitte sei so lieb und beantworte mir noch das mit den 10Π. Danke, Gast62!

Antwort
abakus

abakus

23:30 Uhr, 24.03.2015

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Ein Vollkreis (also eine Umdrehung) hat im Bogenmaß einen Winkel von 2 pi. Bei 5 Umdrehungen pro Sekunde hat man in dieser Zeit 10 pi.
Frage beantwortet
Visocnik

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06:40 Uhr, 25.03.2015

Antworten
Lieber Gast62!
Allerliebsten Dank für deine Erklärungen. Ich werde heute nochmals darangehen, diese Aufgabe alleine zu lösen. Diese Aufgaben interessieren ja viele andere Forumsbesucher auch, weil sie aus der Praxis gegriffen sind bzw. mit der Praxis zu tun haben.
Danke nochmals für die Betreuung und für deine fachmännischen Erklärungen. DANKE!!!
Im Forum stecke ich ja leider noch bei der Ankaufgabe fest! Leider.
LG
B