Die starre masselose Stange ist im Punkt A reibungsfrei gelenkig gelagert. Im Punkt ist eine Rolle (Masse Massenträgheitsmoment bezüglich Punkt ) reibungsfrei gelenkig angeschlossen, die auf einer starren Platte (Masse ) rollt. Die Platte wird reibungsfrei so geführt, dass sie sich nur in vertikaler Richtung bewegen kann. An der Platte ist eine lineare Feder (Federkonstante ) angeschlossen.

Im Zustand ist die Feder entspannt, und das System ist in Ruhe. Zustand ist eine beliebige ausgelenkte Lage mit Die Vertikalverschiebung der Platte und die Vertikalverschiebung der Rolle werden ab der Position in Zustand gemessen.

1. Stellen Sie für beide Zustände sämtliche Energien tabellarisch zusammen. Verwenden Sie dabei die in der Zeichnung angegebenen Bezeichnungen und legen Sie die Nullniveaus in die Positionen von Zustand .
2. Geben Sie die Verschiebungen und in Abhängigkeit vom Winkel an. Geben Sie die Geschwindigkeiten und und die Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Winkel und von der Winkelgeschwindigkeit an.
3. Ermitteln Sie die Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Winkel
4. Ermitteln Sie die Winkelbeschleunigung in Abhängigkeit vom Winkel

Gegeben:

b) Kinematik