Kabeltrommel (Drehbewegung, Trägheit)

[badbandit]

Ich habe folgende Aufgabe und bräuchte dazu bitte ein paar Lösungsansätze.

Aufgbabe:

Eine Kabeltrommel besteht aus zwei äußeren Zylindern mit
Radius R= 20 cm und Masse M=250g und
einem inneren Zylinder mit Radius
r=8cm und Masse m=100g. Um den
inneren Zylinder ist ein masseloses Seil
geschlungen, an welchem die Konstante
Kraft |F|=30N angreift. Der Winkel ß
zwischen der Kraftrichtung und der
Horizontalen wird konstant gehalten.
(A)
1. Berechnen Sie das Trägheitsmoment der Trommel um die Rotationsachse durch Schwerpunkt
2. In welche Richtung bewegt sich die Trommel, wenn die Kraft unter dem Winkel
ß=0° bzw. ß=90° wirkt. (Begründung !).
3. Geben Sie die Reibungskräfte FH in den Fällen ß=0° bzw. ß=90° an (Zeichnung) ?
(B)
Die Kraft F bewirkt, dass die Trommel auf der horizontalen Unterlage rollt, ohne zu gleiten.
4. Berechnen Sie d.h. geben Sie die Formeln an für die Beschleunigung as des
Mittelpunktes, Winkelbeschleunigung aw und die Reibungskraft FH. (ß ist ein freier
Parameter.)
5. Berechnen Sie den Grenzwinkel ßgrenz, für den keine Bewegung stattfindet obwohl F
wirkt.


1. mit dem Trägheitsmoment ist mir noch klar aber dann bin ich mir nicht sicher.

2. Die Reibungskraft ist durch Fr=Fcosß wenn ich das richtig sehe.

Das Drehmoment ist dann mit M=Fr-FRcosß gegeben? Richtig?

Aber dann bin ich mir nicht mehr sicher.

Ein Ansatz ist dann erstmal

M = I * Alpha und dann bräuchte ich weitere Hilfe

MFG