Richtmoment / Dämpfung einer Spiralfeder

hoT · Anmeldungsdatum: 22.09.2006 Beiträge: 15

Der Zeiger eines Meßgerätes hat ein Massenträgheitsmoment von

. Im vollständig dämpfungsfreien Fall wurde für die Schwingung des Zeigers eine Periodendauer von 1 s gemessen. Das rückstellende Element sei eine Spiralfeder.

a.) Wie gross ist das Richtmoment der Spiralfeder?

Da weiss ich nicht wie ich das machen soll D=rücktreibendes Drehmoment,
man findet in Bücher so gut wie nichts über das Richtmoment

b.) Wie muss man das Dämpfungselement im Meßwerk
dimensioniert werden, d.h. der Reibungskoeffizient, damit der Zeiger
bei Anschlag im aperiodischen Grenzfall schwingt?

aperiodischen Grenzfall

Habe auch hier irgendwie keinen Ansatz unglücklich

Bitte helft mir habe morgen die Prüfung!!!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das Richtmoment einer Drehfeder ist das, was du bei einer normalen "geraden" Feder als Federkonstante kennst:

Für die Drehfeder ist also das rücktreibende Drehmoment D

wenn du mit D das rücktreibende Drehmoment und mit R das Richtmoment bezeichnen magst. (Andere Leute bezeichnen gerne das rücktreibende Drehmoment mit M und das Richtmoment mit D und schreiben also

)

Weitere praktische Fomeln zum Richtmoment und zur Drehschwingung findest du entweder in deinen Unterlagen oder mit einer Boardsuche hier im Forum nach "Richtmoment", z.B. :

http://www.physikerboard.de/htopic,4033,richtmoment.html

Für den b)-Teil brauchst du auch hier wieder die Gleichung für die gedämpfte harmonische Schwingung, diesmal für eine Drehschwingung und für den Spezialfall des aperiodischen Grenzfalls (da schwingt der Zeiger gerade nicht mehr, sondern geht mit exponentiell abnehmender Amplitude in die Gleichgewichtslage über). Wie lautet diese ?

hoT · Anmeldungsdatum: 22.09.2006 Beiträge: 15

Laut Physik-Wörterbuch Richtmoment=rücktreibendes Drehmoment grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht gibt es bei der Bezeichnung der Größen unterschiedliche Konventionen.

Ich kenne folgende als die üblichste:

M ist das Drehmoment. Das Drehmoment M, das bei einer Drehfeder dafür sorgt, dass die Feder zurück in Richtung ihrer Gleichgewichtslage beschleunigt wird, nennt man rücktreibendes Drehmoment M.

D ist die Winkelrichtgröße. Das ist das für die Drehfeder, was für die lineare Feder die Federkonstante ist.

M und D sind verknüpft durch:

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Eine Quelle, in der diese Bezeichungen so verwendet werden, und in der du obendrein die Gleichung für die gedämpfte Drehschwingung findest, ist folgende:

http://www.tu-ilmenau.de/fakmn/fileadmin/template/ifp/Experimentalphysik_I/Praktikum/Anleitungen/M10.pdf#search=%22r%C3%BCcktreibendes%20Drehmoment%22

insbesondere der Anfang von Kapitel 2, Grundlagen.