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Forum "Physik" - Pendel und Kraftstoß
Pendel und Kraftstoß < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Pendel und Kraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:31 Mi 30.12.2009
Autor: hugafuga

Aufgabe
wirksame Masse einer beschleunigten Kurbel

Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.

Eine Kurbel bewegt ein Pleul. Über ein an der Kurbel befestigtes Zahnrad wird dieses mittels einer Zahnstange angetrieben, welches schlagartig mit 2,5 m/s angestoßen wird.
Wie groß ist die auftretende Kraft im Moment des Aufschlages am Aufschlagpunkt der Zahnstange ?
Die Massen von Zahnstange (mZ) und Pleul(mP) sind bekannt ebenso die Masse der Kurbel incl. Zahnrad (mK) und dessen Schwerpunktlage (rS). Der Radius des Kurbelarmes (rK) und der wirksame Zahnradradius (rZ) sind ebenso gegeben.

Ich verstehe im Moment noch nicht wie ich die gesamt zu bewegende Masse ermitteln kann.
      m ges = mZ + ( mP x rK /rZ ) + ?    [ kg ]
statt dem ? würde ich das Trägheitsmomenzt der Kurbel ermitteln und mit dem dem wirksamen Zahnradradius teilen.
      JK / rZ = mK x rS x rS / rZ [ kgm ]
Damit würden man aber Kg und Kgm addieren.
Wo steckt mein Gedankenfehler bzw. wie ermittle ich die wirksame Masse der Kurbel ?

        
Bezug
Pendel und Kraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:32 Mi 30.12.2009
Autor: chrisno

Ziel ist die Darstellung $F = m [mm] \cdot [/mm] a$.
Start ist $N = [mm] \Theta \cdot \alpha$ [/mm]
Umwandlungen:
$N = F [mm] \cdot [/mm] r$
$a = [mm] \alpha \cdot [/mm] r$
Gleichung durch r teilen:
$F = [mm] \bruch{N}{r} [/mm] = [mm] \bruch{\Theta}{r} \cdot \alpha$ [/mm]
Aus dem [mm] $\alpha$ [/mm] musst Du noch ein a machen
$F = [mm] \bruch{\Theta}{r} \cdot \bruch{a}{r}$ [/mm]
und damit hast Du das weitere r, durch das Du dividieren musst.
$F = [mm] \bruch{\Theta}{r^2} \cdot [/mm] a$
Also ist das gesuchte $m = [mm] \bruch{\Theta}{r^2}$ [/mm]

Bezug
                
Bezug
Pendel und Kraftstoß: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 10:11 Do 31.12.2009
Autor: hugafuga

Hallo  Crisno,

sind
N = F x R gleich M = F x R
und
$ m = [mm] \bruch{\Theta}{r^2} [/mm] $ gleich m = J / [mm] r^2 [/mm]

Frage ist welches "r" wird eingesetzt ?
Ich gehe davon aus der Wirkradius vom Zahnrad bzw.
der Zahnstange !

Danach würde die spürbare Masse am Kraftangriffspunkt sich proportional zum Quadrat des Kraftangriffsradius verändern ? ! ?

Beispiel :
Trägheitsmoment Zahnrad J = 16 [mm] Kgm^2 [/mm]
Wirkradius Zahnstange / Zahnrad rZ = 1 m ; 2 m
bei rZ = 1m > m = 16 [mm] kg^2 [/mm] / 1 [mm] m^2 [/mm] = 16 kg bzw.
bei rZ = 2m > m = 16 [mm] kgm^2 [/mm] / 4 [mm] m^2 [/mm] = 4 kg

Bezug
                        
Bezug
Pendel und Kraftstoß: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:20 Sa 02.01.2010
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
                        
Bezug
Pendel und Kraftstoß: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 23:58 Sa 02.01.2010
Autor: chrisno

umgekehrt proportional zum Quadrat des Radius.
Nimm eine Tür, dücke mal bei der Klinke, mal dicht neben der Angel.

Bezug
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