Das Ventil am Fahrradreifen
AFBEin Fahrrad steht kopfüber auf dem Lenker, das Vorderrad dreht sich gleichmäßig mit der Umlaufdauer \(T=0{,}40\,\mathrm s\). Das Ventil sitzt im Abstand \(30\,\mathrm{cm}\) von der Radachse. Seine Höhe über der Achse lässt sich mit einem Zeiger beschreiben, der sich wie das Rad dreht (M1, von dieser Seite aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn). Die Markierungen auf dem Kreis haben einen Abstand von \(30^\circ\).
- Nenne die Größe der Schwingung, der die Länge des Zeigers entspricht, und ihren Wert für das Ventil.Tipp a)
Die Projektion der Zeigerspitze ist die Auslenkung. Wann ist sie am größten?
- Lies aus M1 den Phasenwinkel \(\varphi\) der dargestellten Zeigerstellung ab.Tipp b)
Zähle die Markierungen von \(0^\circ\) aus gegen den Uhrzeigersinn bis zum Zeiger.
- Gib an, ob sich das Ventil in dieser Stellung oberhalb oder unterhalb der Achse befindet und ob es gerade steigt oder sinkt.Tipp c)
Achte auf die Lage der Zeigerspitze und darauf, wohin sie sich bei weiterer Drehung gegen den Uhrzeigersinn bewegt.
- Berechne die Höhe des Ventils über der Achse in der dargestellten Stellung.Tipp d)
Die Höhe ist die Projektion der Zeigerspitze: \(y=\hat y\cdot\sin\varphi\).