Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von hoeck, 13 Dez. 2012.

  1. Hallo,

    folgende Problematik:
    Ich habe einen Zylinder, dessen Masse m = 80 kg.
    Der Durchmesser d = 1140,5 mm (r=570,25 mm = 0,57 m).
    Der Zylinder dreht sich mit 126,4 1/min (=2,11 1/s).

    Frage: Welche Energie / welches Drehmoment ist hierfür notwendig?

    Gedachte Vorgehensweise:
    E = 1/2 J * w²

    --------------------------
    J = 1/2 * m [kg] * r² [m]
    w = 2 * pi * n [1/s]
    --------------------------

    D. h.:
    1/2 * (1/2 * m * r²) * (2 * pi * n]²
    1/2 * (1/2 * 80 kg * 0,57²m) * (2 * pi * 2,11 1/s)²
    = 1131,3 J = 1131,3 Nm

    Der Motor, der das antreibt, besitzt aber nur ein Drehmoment von M2 = 62 Nm


    Wo ist mein Fehler?



    Beste Grüße,
    hoeck
     
    #1 hoeck, 13 Dez. 2012
    Zuletzt bearbeitet: 13 Dez. 2012
  2. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm


    Hallo,
    hier könntest du nur ausrechnen, welche Zeit der Motor zur Beschleunigung der rotierenden Massen bis auf die Drehzahl braucht.
    Hat der Körper die volle Drehzahl erreicht, wird bei Annahme Reibung= 0 für den Rotationskörper selbst keine Energie verbraucht.
    Der Motor selbst verbraucht natürlich eigene Energie (Lagerreibung, Wärmeverluste, Lüfterverluste etc.)

    Gruß:
    Manni
     
  3. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    Hallo,
    in meinem Physikskript aus dem Studium steht:"Das Gesamtdrehmoment eines starren Körpers ist das Produkt aus seinem Trägheitsmoment und seiner Winkelbeschleunigung" -> M(t)=J*alpha(t), wobei alpha=w²*r ist.
    wenn ich hier deine gegebenen Werte einsetze komm ich auf M=49,1 Nm.. vielleicht hilft dir das weiter.
    was du mit deiner genannten Formel berechnet hast ist die kinetische Energie der Welle.. die Einheiten sind zwar dir gleichen, dennoch haben sie unterschiedliche Bedeutungen.
    mfg
     
  4. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    Das wäre aber ganz was Neues (und natürlich falsch).
     
  5. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    stimmt.. es ist nicht die winkelbeschleunigung, sondern die zentripetalbeschleunigung und wenn man genau ist
    alpha=-w²*r
     
  6. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    @hoeck
    Du solltest Dir erstmal über die Aufgabenstellung klarwerden. Zu Deinen Angaben passt die Frage nach dem notwendigen Drehmoment gar nicht. Da andererseits ein Antriebsmoment gegeben ist, könnte eine Frage lauten, in welcher Zeit der Zylinder auf die genannte Drehzahl gebracht wird (siehe Beitrag von Derfnam) oder aber in welcher Zeit der Zylinder von der gegebenen Drehzahl auf eine höhere nicht genannte Drehzahl gebracht werden kann oder, oder ... Keine dieser Fragen findet sich in der von Dir formulierten "Aufgabenstellung". Vielleicht stellst Du die mal im originalen Wortlaut hier vor.

    Merke: Nur vollständige und eindeutige Aufgabenstellungen verhindern unnützes Rätselraten und bewahren vor untauglichen hellseherischen Versuchen.

    Also noch einmal:
    Wie lautet die originale Aufgabenstellung?
     
    #6 GvC, 14 Dez. 2012
    Zuletzt bearbeitet: 14 Dez. 2012
  7. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    Und wozu soll die Zentripetalbeschleunigung gut sein? Und welchen Massepunkt aus dem gesamten Zylinder betrachtest Du dabei?
     
  8. AW: Geg.: Masse, Drehzahl, Durchmesser - ges.: Nm

    hab da was durcheinandergebracht.. zentripetalbeschl. ists auch nicht in der formel fürs drehmoment, sondern schon die winkelbeschleunigung, aber w²*r ist falsch und gehört nicht in die rechnung. am besten einfach vergessen, was ich geschrieben hab.
     

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