{"id":1913,"date":"2023-01-13T14:00:00","date_gmt":"2023-01-13T13:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/technischemechanik.com\/?p=1913"},"modified":"2023-01-13T13:50:38","modified_gmt":"2023-01-13T12:50:38","slug":"lagrange-kreisscheibe-mit-unwucht-an-feder","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/technischemechanik.com\/en\/2023\/01\/13\/lagrange-kreisscheibe-mit-unwucht-an-feder\/","title":{"rendered":"Lagrange: Kreisscheibe mit Unwucht an Feder"},"content":{"rendered":"<p class=\"wp-block-paragraph\">Herzlich Willkommen!<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im vorliegenden Beispiel zum Thema Schwingungen, wollen wir mit der Methode von Lagrange eine Rolle (Kreisscheibe) mit einer Unwucht betrachten. Die Rolle h\u00e4ngt zus\u00e4tzlich an einer Feder und das System f\u00fchrt damit eine Schwingung aus.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-flow wp-block-group-is-layout-flow\">\n<blockquote class=\"wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow\">\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Eine in der skizzierten Weise federnd aufgeh\u00e4ngte, homogene Kreisscheibe mit Masse M und Radius r rollt auf einer waagrechten Unterlage ohne zu gleiten. Am Umfang der Scheibe befindet sich eine als Punktmasse anzusehende Unwucht der Masse m. F\u00fcr x=0 ist die Feder mit Federkonstante c vollkommen entspannt und die Unwucht befindet sich senkrecht unter dem Scheibenschwerpunkt. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bestimme f\u00fcr dieses System: <br>*die generalisierte Koordinate und Geschwindigkeit. <br>*die kinetische Energie T und die potentielle Energie V des Systems sowie dessen Lagrange Funktion. <br>*die Bewegungsgleichung mit Hilfe der Euler-Lagrange Gleichung. <br>*die vereinfachte Bewegungsgleichung f\u00fcr kleine Auslenkungen x, also x\/r und x\/a sehr klein<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img data-recalc-dims=\"1\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"624\" height=\"552\" data-attachment-id=\"1915\" data-permalink=\"https:\/\/technischemechanik.com\/en\/2023\/01\/13\/lagrange-kreisscheibe-mit-unwucht-an-feder\/lagrange_2014_05_08\/\" data-orig-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange_2014_05_08.jpg?fit=624%2C552&amp;ssl=1\" data-orig-size=\"624,552\" data-comments-opened=\"1\" data-image-meta=\"{&quot;aperture&quot;:&quot;0&quot;,&quot;credit&quot;:&quot;&quot;,&quot;camera&quot;:&quot;&quot;,&quot;caption&quot;:&quot;&quot;,&quot;created_timestamp&quot;:&quot;0&quot;,&quot;copyright&quot;:&quot;&quot;,&quot;focal_length&quot;:&quot;0&quot;,&quot;iso&quot;:&quot;0&quot;,&quot;shutter_speed&quot;:&quot;0&quot;,&quot;title&quot;:&quot;&quot;,&quot;orientation&quot;:&quot;0&quot;}\" data-image-title=\"Lagrange_2014_05_08\" data-image-description=\"\" data-image-caption=\"\" data-large-file=\"https:\/\/i0.wp.com\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange_2014_05_08.jpg?fit=624%2C552&amp;ssl=1\" src=\"https:\/\/i0.wp.com\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange_2014_05_08.jpg?resize=624%2C552&#038;ssl=1\" alt=\"\" class=\"wp-image-1915\" srcset=\"https:\/\/i0.wp.com\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange_2014_05_08.jpg?w=624&amp;ssl=1 624w, https:\/\/i0.wp.com\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange_2014_05_08.jpg?resize=300%2C265&amp;ssl=1 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 624px) 100vw, 624px\" \/><\/figure>\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die Angabe gibt es hier als Download. Versuche gerne das Beispiel zuerst selbst zu l\u00f6sen, damit l\u00e4sst sich \u00fcblicherweise am meisten lernen.<\/p>\n\n\n\n<div data-wp-interactive=\"core\/file\" class=\"wp-block-file\"><object data-wp-bind--hidden=\"!state.hasPdfPreview\" hidden class=\"wp-block-file__embed\" data=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange-L17.pdf\" type=\"application\/pdf\" style=\"width:100%;height:600px\" aria-label=\"Embed of Lagrange-L17.\"><\/object><a id=\"wp-block-file--media-714be98a-eb0c-4e8f-a941-5b1afe938115\" href=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange-L17.pdf\">Lagrange-L17<\/a><a href=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Lagrange-L17.pdf\" class=\"wp-block-file__button wp-element-button\" download aria-describedby=\"wp-block-file--media-714be98a-eb0c-4e8f-a941-5b1afe938115\">Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\"> <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Das Beispiele l\u00e4sst sich ganz klassisch nach dem Schema von Lagrange l\u00f6sen. Wir w\u00e4hlen als generalisierte Koordinate die x-Auslenkung der Kreisscheibe, welche wir mit dem Rollwinkel\/Ausslenkungswinkel der Unwucht in Verbindung bringen k\u00f6nnen. Dann stellen wir Koordinaten, Geschwindigkeiten sowie kinetische und potentielle Energie auf. Einzig bei der zeitlich ver\u00e4nderlichen Federl\u00e4nge m\u00fcssen wir ein wenig Geometrie ins Spiel bringen und diese L\u00e4nge entsprechend durch x und die Abmessung a ausdr\u00fccken. Danach l\u00e4sst sich die Lagrangefunktion anschreiben und die Bewegungsgleichung (es gibt hier ausnahmsweise nur eine) mittels Euler-Lagrange-Gleichung ableiten. Zum Schluss sehen wir uns noch eine linearisierte Form der Bewegungsgleichung an. Wie gewohnt besprechen wir die Details zur L\u00f6sung dieses Problems im verlinkten Video. Viel Spa\u00df und zahlreiche Erkenntnisse damit. <\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-rich is-provider-handler-einbetten wp-block-embed-handler-einbetten wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<span class=\"embed-youtube\" style=\"text-align:center; display: block;\"><iframe loading=\"lazy\" class=\"youtube-player\" width=\"712\" height=\"401\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/-KYvcv7tbIM?version=3&#038;rel=1&#038;showsearch=0&#038;showinfo=1&#038;iv_load_policy=1&#038;fs=1&#038;hl=en-GB&#038;autohide=2&#038;wmode=transparent\" allowfullscreen=\"true\" style=\"border:0;\" sandbox=\"allow-scripts allow-same-origin allow-popups allow-presentation allow-popups-to-escape-sandbox\"><\/iframe><\/span>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wer nicht so gerne Videos ansieht, kann auch hier die vollst\u00e4ndige L\u00f6sung als pdf herunterladen. Die zahlreichen Erkl\u00e4rungen zwischen den Zeilen gehen so allerdings leider verloren. Aus diesem Grunde empfehle ich pers\u00f6nlich das Video. Der Download kann aber nat\u00fcrlich als zus\u00e4tzliche Referenz dienen.<\/p>\n\n\n\n<div data-wp-interactive=\"core\/file\" class=\"wp-block-file\"><object data-wp-bind--hidden=\"!state.hasPdfPreview\" hidden class=\"wp-block-file__embed\" data=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/L17.pdf\" type=\"application\/pdf\" style=\"width:100%;height:600px\" aria-label=\"Embed of L17.\"><\/object><a id=\"wp-block-file--media-9744b903-e3b8-4ccd-b5fa-564a570644d0\" href=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/L17.pdf\">L17<\/a><a href=\"https:\/\/technischemechanik.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/L17.pdf\" class=\"wp-block-file__button wp-element-button\" download aria-describedby=\"wp-block-file--media-9744b903-e3b8-4ccd-b5fa-564a570644d0\">Herunterladen<\/a><\/div>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Unterst\u00fctze bitte meine Arbeit durch ein Like und eine Weiterempfehlung der Website und des YouTube Kanals. Falls du es noch nicht getan hast, verhilfst du mir au\u00dferdem mit einem Abo zu mehr Sichtbarkeit. Vielen Dank daf\u00fcr!<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bis zum n\u00e4chsten Beitrag,<br>Markus <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Herzlich Willkommen! Im vorliegenden Beispiel zum Thema Schwingungen, wollen wir mit der Methode von Lagrange eine Rolle (Kreisscheibe) mit einer Unwucht betrachten. Die Rolle h\u00e4ngt zus\u00e4tzlich an einer Feder und das System f\u00fchrt damit eine Schwingung aus. 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