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Ingenieurwissenschaften Mechanik – Rotation und Trägheitsmoment

15 KartenIngenieurwissenschaftenatrio23.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Ingenieurwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Wie wird das Trägheitsmoment eines starren Körpers definiert? · Was besa…

Karten

15 Karten
STANDARD

Wie wird das Trägheitsmoment eines starren Körpers definiert?

Rückseite

Das Trägheitsmoment ist die Summe aller Massenelemente mal ihrem quadrierten Abstand zur Drehachse: I = ∫ r² dm.

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Was besagt der Steinersche Satz (Huygens-Steiner) für Trägheitsmomente?

Rückseite

I = I_S + m·a²: Das Trägheitsmoment zur parallelen Achse durch den Schwerpunkt plus Masse mal quadriertem Achsenabstand.

STANDARD

Wie lautet das Trägheitsmoment eines vollen Zylinders zur Längsachse?

Rückseite

I = ½·m·R² für einen homogenen Vollzylinder mit Radius R und Masse m zur Symmetrieachse.

STANDARD

Wie lautet das Trägheitsmoment einer homogenen Kugel zur beliebigen Achse durch den Mittelpunkt?

Rückseite

I = ⅖·m·R² – unabhängig von der Achsenrichtung wegen der Kugelsymmetrie.

STANDARD

Wie berechnet man das Trägheitsmoment eines homogenen Stabes zur senkrechten Achse durch den Schwerpunkt?

Rückseite

I = 1/12·m·L² für einen Stab der Länge L und Masse m zur Mittelpunktsachse.

STANDARD

Welcher Zusammenhang besteht zwischen Drehmoment, Trägheitsmoment und Winkelbeschleunigung?

Rückseite

M = I·α – das Drehbewegungsgesetz analog zu F = m·a für Translation.

STANDARD

Wie wird die Drehenergie eines rotierenden starren Körpers berechnet?

Rückseite

E_rot = ½·I·ω² – analog zur Translationsenergie ½·m·v² mit Trägheitsmoment und Winkelgeschwindigkeit.

STANDARD

Wann ist der Drehimpuls eines Systems erhalten?

Rückseite

Der Drehimpuls L = I·ω bleibt konstant, wenn keine äußeren Drehmomente auf das System einwirken.

STANDARD

Was sind Hauptträgheitsmomente und wann treten sie auf?

Rückseite

Hauptträgheitsmomente sind die Eigenwerte des Trägheitstensors – sie treten auf, wenn die Koordinatenachsen mit den Hauptträgheitsachsen übereinstimmen (Produktträgheitsmomente = 0).

STANDARD

Wie transformiert man das Trägheitsmoment bei Parallelverschiebung der Drehachse?

Rückseite

Mit dem Steinerschen Satz: I_neu = I_S + m·d², wobei d der senkrechte Abstand zwischen alter und neuer Achse ist.

STANDARD

Was versteht man unter dem Trägheitstensor (Trägheitsmatrix)?

Rückseite

Eine 3×3-Matrix, die Trägheitsmomente (Diagonale) und Deviationsmomente (Nebendiagonale) für beliebige Drehachsen im Raum enthält.

STANDARD

Wie bestimmt man experimentell das Trägheitsmoment eines unregelmäßigen Körpers?

Rückseite

Mit einem Trifilarpendel: Messung der Schwingungsdauer T, dann I = (m·g·r²·T²)/(4π²·L) mit Fadenlänge L und Radius r.

STANDARD

Welchen Unterschied gibt es zwischen Massen- und Flächenträgheitsmoment?

Rückseite

Masseträgheitsmoment [kg·m²] für Dynamik rotierender Körper, Flächenträgheitsmoment [m⁴] für Biegebeanspruchung von Balken.

STANDARD

Wie berechnet man das Trägheitsmoment eines Hohlzylinders zur Längsachse?

Rückseite

I = ½·m·(R_a² + R_i²) mit Außenradius R_a und Innenradius R_i.

STANDARD

Was passiert mit dem Trägheitsmoment, wenn die Masse verdoppelt und der Radius halbiert wird?

Rückseite

Das Trägheitsmoment halbiert sich, da I ∝ m·R² – Masse verdoppelt (×2), Radius halbiert (×¼), insgesamt ×½.

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