Eine homogene Kugel (Radius
Der Reibungskoeffizient zwischen Klotz und Boden und zwischen Kugel und Boden ist
Gegeben:
a) Geschwindigkeiten nach dem Stoß
Mit
Mit
b) Weg des Klotzes
Lösung mittels Arbeitssatz:
Arbeit der Reibungskraft:
Energien in den Zuständen:
Arbeitssatz aufstellen, Arbeit und Energien einsetzen und nach gesuchter Größe auflösen:
c) Ortskoordinate für Übergang zum Rollen
Schwerpunktsatz:
Reibungsgesetz:
Aus Schwerpunktsatz und Reibungsgesetz folgt:
Drallsatz:
Massenträgheitsmoment der homogenen Kugel:
Mit Drallsatz und Massenträgheitsmoment folgt für
Beschleunigung und Winkelbeschleunigung sind konstant. Die Kugel führt eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung aus.
Anfangsbedingungen:
Kinematische Gleichungen:
Rollbedingung:
Zurückgelegte Strecke: