Zwei Schwungräder mit Wirbelstrombremse

Zwei Schwungräder sind auf einer gemeinsamen Achse gelagert. Das erste Schwungrad hat ein Massenträgheitsmoment von 60 kgm² und dreht mit 180 Umdrehungen pro Minute. Das zweite Schwungrad hat ein Massenträgheitsmoment 90 kgm² und steht anfänglich still. Zwischen den beiden Schwungräder wirkt eine Wirbelstrombremse, die einen Drehimpulsstrom durchlässt, der proportional zur Differenz der beiden Winkelgeschwindigkeiten ist.

1. Wie viel Energie wird durch die Wirbelstrombremse insgesamt dissipiert?
2. Wie stark ist der Drehimpulsstrom zu Beginn des Prozesses, wenn das zweite Schwungrad eine Winkelbeschleunigung von 0.2 rad/s² erfährt?
3. Wie lange müsste die Wirbelstrombremse wirken, wenn dieser Drehimpulsstrom konstant bleiben würde (wie bei einer Rutschkupplung)?
4. Mit welcher Winkelgeschwindigkeit drehen die beiden Schwungräder nach dieser Zeit (unter der Wirkung der Wirbelstrombremse)?

Lösung