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02b gleichförmige Rotation

Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit, Bahngrößen, Drehgrößen, Frequenz, Periodendauer, ..

Drehwinkel, Winkelgeschwindigkeit, Bahngrößen, Drehgrößen, Frequenz, Periodendauer, ..

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Diese Lernkarten behandeln die Grundlagen der gleichförmigen Rotation im Physikunterricht der Mittelschule. Sie erklären den Zusammenhang zwischen Radius, Bogenlänge, Drehwinkel und Winkelgeschwindigkeit, sowie die Bedeutung von Frequenz, Drehzahl und Periodendauer. Die Karteikarten sind besonders nützlich für Schüler, die die physikalischen Prinzipien der Rotation verstehen und anwenden möchten.
Karten
9
Lernende
22
Sprache
Deutsch
Kategorie
Physik
Stufe
Mittelschule
Erstellt / Aktualisiert
09.02.2015 / 02.12.2023
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Lernkarten

Die Formel für die Berechung des Drehwinkels (im Bogenmaß) lautet:

\(\varphi = {s \over r}\).

Dabei steht r für Radius und s für..

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Welche physikalische Bedeutung und Einheit haben die Variablen T,n, f.

n...Drehzahl mit [n]=\({1\over s}\)

f...Frequenz mit [f]=1Hz

T...Periodendauer mit [T]=1s

 

Welcher physikalische Zusammenhang besteht zwischen Frequenz, Drehzahl und Periodendauer?

\(n=f={1\over T}\)

\(T={1\over f}={1\over n}\)

T=Periodendauer=Umlaufszeit

n=Drehzahl

f=Frequenz

Wie ist die Winkelgeschwindigkeit definiert?

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\(\omega = \frac{\Delta\varphi}{\Delta\ t}\\ für\ eine\ volle\ Umdrehung\ gilt:\\ \Delta\varphi=2\pi \ und \ \Delta T=2\pi \\\Rightarrow \omega= \frac{2\pi}{T}\\ mit\ f=\frac{1}{T}\Rightarrow \omega=2\pi f \)

\([\omega]=1{rad \over s}=1{1 \over s}\)

 

 

Wie wird die Bogenlänge mit Hilfe des zugehörigen Drehwinkels berechnet?

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\(\varphi=\frac{Bogenlänge}{Radius}=\frac{b}{r}=\frac{s}{r}\)

\(s=r\cdot \varphi\)

 

\([\varphi]=1rad\)

Was ist ein Analogieschluss?

\(v={s \over t} \rightarrow \omega={\varphi \over t}\)

Der Analogieschluss ist ein Verfahren, bei dem von der Übereinstimmung zweier Dinge in einigen Punkten auf Gleichheit auch in anderen Punkten geschlossen wird.

 

Was trifft für ω zu?

Wie lautet die Merkregel für den Zusammenhang zwischen Bahn- und Drehgröße?

Bahngröße = Radius · Drehgröße

z.B.: 

\(v=r \cdot \omega\)

\(s=r\cdot\varphi\)

 

Wie ist der Drewinkel definiert und wie lautet seine Einheit?

\(\varphi = {Bogenlänge \over Radius}\)

\([\varphi] = {1m \over 1m}=1 rad\)

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