Aufgabe: Rotation einer Kugel in einem Kessel
Eine Kugel (Massepunkt ohne Durchmesser) wird mit einer tangentialen Geschwindigkeit in einen Kessel eingeworfen. Sie bewegt sich entlang einer äußeren Bande auf einer Kreisbahn.
Es existiert ein Neigungswinkel β zwischen Mittelpunkt und Rand.
Zudem tritt Reibung zwischen Bande und Kugel auf (Reibkoeffizient µ), die die Kugel abbremst.
Wie ist nun der Ausdruck der resultierenden Winkelbeschleunigung dω/dt (α) mit der die Kugel in ihrer Bewegung abgebremst wird.
Problem/Ansatz:
Es sollte mithilfe der Kräftebilanz lösbar sein. Geht man von Fz = FHA aus, sollte ja eigentlich nur die Reibkraft die Bewegung verlangsamen, oder? Außerdem gilt die Gleichung ω = 1/2αt^2 + ω0t + Φ0
Ich hoffe man kann mir weiterhelfen.
Vielen Dank
