Steigung (Auto)

mh1994 · Anmeldungsdatum: 30.05.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ein Autoreifen mit einem Durchmesser von 100 cm und einer Masse von 5 kg rollt mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h auf einer ebenen Straße. Plötzlich steigt diese Straße mit 15°. Wie hoch rollt der Reifen (keine Reibung),
(a)wenn man ihn durch einen Vollzylinder annähert?
(b)Wen man ihn durch einen dünnen Hohlzylinder annähert?
(c)Welche Näherung ist sinnvoller?

Meine Ideen:
Ich wäre sehr dankbar wenn mir jemand einen Tipp geben könnte.
Vielen Dank

Packo · Gast

mh,
du musst die kinetische Energie des Reifens mit der potenziellen Energie beim Stillstand gleichsetzen.

Noch ein Tipp: die kinetische Energie setzt sich zusammen aus translatorischer Energie und Rotationsenergie.

gustav Gans · Gast

Wenn hier keine Reibung wirkt, dann hängt es nur von der translatorischen Energie ab.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Wir bleiben mal hübsch bei Packo's Vorschlag.
Wobei sich mir der physikalische Sinn hinter der Sinn-Frage c) nicht erschließt.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3320

Er hat aber Recht ohne Reibung steht hier.

Es zählt nur die translatorische Energie.
Die meinen wohl Reibung wirkt aber kein Rollwiderstand,

denn ohne Reibung bremst die Gewichtskraft nur die Translatorik, sie wirkt im Schwerpunkt. die rotatorik bremst nur die Reibkraft.

biggie · Gast

ich kann das trägheitsmoment für den hohlzylinder nicht berechnen. weil nur ein radius angegeben ist. eine idee?

Packo · Gast

Wer Schwierigkeiten mit der Aufgabenstellung hat, sollte mal nachsehen, was "rollen" bedeutet!

biggie, wenn du es nicht berechnen kannst, dann antworte ganz einfach nicht.

gustav Gans · Gast

So wie die Aufgabe gestellt ist, wird die korrekte Lösung nur mit der translatorischen Energie erreicht, ansonsten sollte sich der Aufgabensteller mal überlegen wovon er redet

Packo · Gast

Gerade an dem wie die Aufgabe formuliert ist, erkennt man, dass die Rotationsenergie eine Rolle spielt.
Sonst wäre doch nicht zwischen Voll- und Hohlzylinder unterschieden!

gustav Gans · Gast

packo, dann zeige mal wie der Zylinder nur durch die Schwerkraft ohne Reibung gebremst wird

pete2011 · Gast

Beispiel: Bei der Rotation müssen sich die Massepunkte auch gegen die Schwerkraft, die immer nach unten gerichtet ist, bewegen. Also wird die Rotation des Zylinders auch ohne Reibung gebremst.

Packo · Gast

Aber sie bewegen sich auch nach unten! So ein Quatsch! Pete du hast keine Ahnung!