Bowling

Eine Bowling-Kugel (Masse 4 kg, Durchmesser 18 cm, Massenträgheitsmoment 0.013 kgm²) werde mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 3 m/s und einer Winkelgeschwindigkeit von 75 s^-1 auf die Bahn gesetzt (die Kugel dreht sich oben in und unten gegen die Bewegungsrichtung). Die Gleitreibungszahl beträgt 0.3.

1. Skizzieren Sie sowohl für den Impuls wie auch für den Drehimpuls je ein separates Flüssigkeitsbild.
2. Wie ist der Drehimpulsstrom mit dem Impulsstrom verknüpft?
3. Welche Bedingung gilt beim Rollen?
4. Wie schnell dreht sich die Kugel nach Erreichen der Rollphase und wie schnell bewegt sich deren Massenmittelpunkt?
5. Wie viel Energie ist in der Gleitphase dissipiert worden?

Quelle: Technikum Winterthur, Reformstudium Elektrotechnik 1996

Lösung