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Rotation und Drehimpuls sicher verstehen

Rotierende Körper werden durch Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment und Trägheitsmoment beschrieben. Der Drehimpuls verbindet die Massenverteilung mit der Drehbewegung und wird durch äußere Drehmomente verändert.

Auf dieser Seite übst du Winkelgeschwindigkeit, Rotationsenergie, Rollen ohne Gleiten, Trägheitsmoment, Drehmoment, Präzession und die Erhaltung des Drehimpulses.

So löst du Aufgaben zu Rotation und Drehimpuls

  1. Lege Drehachse, Drehsinn und relevante Abstände fest.
  2. Unterscheide Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung, Drehmoment und Drehimpuls.
  3. Wende Beziehungen wie v = ωr, M = Iα, Erot = ½Iω² oder L = Iω an.
  4. Prüfe Richtung, Achse, Größenordnung und Einheiten des Ergebnisses.

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Rotation und Drehimpuls online üben

Test 6 zu Rotation und Drehimpuls mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Achse, Hebelarm, Formel, Richtung und Rechenweg zu prüfen.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich die Rotationsenergie bei Verdopplung der Winkelgeschwindigkeit und konstantem I?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie wird viermal so groß..

  1. Rotationssituation bestimmen: Prüfe, ob Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, Trägheitsmoment, Energie oder Drehimpuls gesucht ist.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Weil Erot = ½Iω² gilt, führt die Verdopplung von ω zum Faktor 2² = 4.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird viermal so groß.. Achte auf Achse, Hebelarm, Richtung und Einheiten.

Weil Erot = ½Iω² gilt, führt die Verdopplung von ω zum Faktor 2² = 4.

2. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich das Trägheitsmoment einer Punktmasse, wenn ihr Abstand zur Achse verdoppelt wird?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Es wird viermal so groß..

  1. Rotationssituation bestimmen: Prüfe, ob Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, Trägheitsmoment, Energie oder Drehimpuls gesucht ist.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Für eine Punktmasse gilt I = mr²; der Abstand geht quadratisch ein.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es wird viermal so groß.. Achte auf Achse, Hebelarm, Richtung und Einheiten.

Für eine Punktmasse gilt I = mr²; der Abstand geht quadratisch ein.

3. FrageMultiple Choice

Ein Drehmoment von 6 N·m wirkt 4 s lang konstant. Um wie viel ändert sich der Drehimpuls?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Um 24 kg·m²/s..

  1. Rotationssituation bestimmen: Prüfe, ob Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, Trägheitsmoment, Energie oder Drehimpuls gesucht ist.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: ΔL = M·Δt = 6 N·m · 4 s = 24 N·m·s = 24 kg·m²/s.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Um 24 kg·m²/s.. Achte auf Achse, Hebelarm, Richtung und Einheiten.

ΔL = M·Δt = 6 N·m · 4 s = 24 N·m·s = 24 kg·m²/s.

4. FrageMultiple Choice

Ein Rad rollt ohne Gleiten mit v = 12 m/s und ω = 30 rad/s. Wie groß ist sein Radius?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: 0,4 m..

  1. Rotationssituation bestimmen: Prüfe, ob Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, Trägheitsmoment, Energie oder Drehimpuls gesucht ist.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Aus v = ωr folgt r = v/ω = 12/30 m = 0,4 m.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 0,4 m.. Achte auf Achse, Hebelarm, Richtung und Einheiten.

Aus v = ωr folgt r = v/ω = 12/30 m = 0,4 m.

5. FrageMultiple Choice

Ein Rotor mit I = 10 kg·m² wird durch M = 50 N·m beschleunigt. Welche Winkelbeschleunigung entsteht?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: 5 rad/s²..

  1. Rotationssituation bestimmen: Prüfe, ob Winkelgeschwindigkeit, Drehmoment, Trägheitsmoment, Energie oder Drehimpuls gesucht ist.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: α = M/I = 50 N·m / 10 kg·m² = 5 rad/s².
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet 5 rad/s².. Achte auf Achse, Hebelarm, Richtung und Einheiten.

α = M/I = 50 N·m / 10 kg·m² = 5 rad/s².

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Rotation und Drehimpuls FAQ

Was ist der Unterschied zwischen Drehmoment und Drehimpuls?

Das Drehmoment beschreibt die Änderung des Drehimpulses. Für ein äußeres Drehmoment gilt M = ΔL/Δt; der Drehimpuls eines starren Körpers ist L = I·ω.

Was bedeutet Rollen ohne Gleiten?

Die Bahngeschwindigkeit des Schwerpunkts und die Winkelgeschwindigkeit erfüllen v = ωr; die Kontaktstelle ist momentan relativ zur Unterlage in Ruhe.

Wann bleibt der Drehimpuls erhalten?

Wenn auf das betrachtete System kein resultierendes äußeres Drehmoment wirkt.