Kinetik des starren Körpers, Schwerpunktsatz, Drehimpulssatz

Dynamik
Aufgabe 9c
Themenschwerpunkte: Kinetik des starren Körpers, Schwerpunktsatz, Drehimpulssatz
An einer Kreisscheibe mit Radius r und Masse m sind die Geschwindigkeit des Punktes
A, die Beschleunigung des Punktes B sowie Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung
bezogen auf ein ruhendes Koordinatensystem gemessen worden.
Annahmen: Die Kreisscheibe sie starr und eben, die Masse homogen verteilt, die Bewegung
in der Ebene.
Geg.:
m , R , r , vA , α , aB , β , φ̇ =
vA
aB
, φ̈ =
2R
R
Richtungen und Richtungssinn der Vektoren nach Skizze.
vA
m
A
R
ϕ, ϕ
β
α
B
r
Ges.:
a) die kinetische Energie der Kreisscheibe!
b) die resultierende Kraft auf die Scheibe!
c) der Abstand der Wirkungslinie der resultierenden Kraft vom Schwerpunkt!
d) Wie ändern sich die Ergebnisse, wenn dieselben Messwerte an der Kreisscheibe auftreten,
nachdem sie mit einer exzentrischen Bohrung vom Radius r in der skizzierten Position
versehen wurde?