Winkelbeschleunigung, Geschwindigkeiten und Kraft bei Rotation

Question

Am Rand einer drehbaren Scheibe = 100 kg, Radius = 1,5 m steht ein Kind mit Masse = 35 kg. Das Kind ist als punktförmig zu betrachten. Durch eine am Rand der Scheibe tangential angreifende, konstante Kraft werden Scheibe und Kind in Rotation versetzt (das Kind hält sich dabei fest). Während der Beschleunigung dreht sich die Scheibe um 0,5 Umdrehungen und erreicht eine Winkelgeschwindigkeit = 2 rad/s.
a) Berechnen Sie die Winkelbeschleunigung und die Kraft während der Beschleunigungsphase.
b) Mit welcher Kraft muss sich nach der Beschleunigung das Kind festhalten, damit es nicht von der
Scheibe rutscht?
c) Das Kind fängt nun entlang des Scheibenrandes mit konstanter Geschwindigkeit an zu laufen. Die
Scheibe verdoppelt dadurch ihre Winkelgeschwindigkeit. Wie groß sind Bahn- und Winkelgeschwindigkeit des Kindes und in welcher Richtung läuft das Kind?

Bei a) komme ich nicht weiter. Wie berechne ich alpha? Wollte erst /t teilen, aber ich habe ja weder das eine noch das andere gegeben..

bei b) habe ich Fz = m * r * ² = 35kg * 1,5m * 1,57² = 129,5 N heraus. Stimmt das?

Bei c) fehlt mir wieder jeglicher Ansatz.

Answer 1

Hallo

1/2 Umdrehung = Winkel pi ,  damit φ(t)=pi=1/2α*t^2  und w=α*t w bekannt, daraus t  in φ einsetzen. (dieselben Sorten Aufgaben hast du mit gradlinigen Bewegungen gemacht. alles geht entsprechend, ein man  s durch φ, v durch w und a durch α ersetzt.

b) Zentripetalkraft ist nicht m^r^2 du hast ja aber ohne Einheit noch mit 1,57^2 multipliziert  was soll das sein?

c) Drehimpulserhaltungssatz! d.h. das K muss gegen die ursprüngliche Drehrichtung laufen .

Gruß lul