Brauche Hilfe bei einer Aufgabe

Gast #2104315
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Hallo,

ihr seid doch alle Spezialisten.
Darum traue ich mich und möchte einen TIP für folgende Aufgabe.

Wie dick wird eine Rolle insgesamt, wenn man ein 10m und 0,5mm dickes 
Isolierband* auf eine Papprolle mit einem Durchmesser von 12mm wickelt?

Danke für eure Hinweise.

Johannes


* deswegen passt die Aufgabe auch in ein Elektronikforum.
Gast #2104322
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Ich würde mir zuerst überlegen, wieviel ich für die erste Lage 
(Umwickelung) an Isolierband brauche, dann für die zweite Lage und dann 
immer so weiter. Nach 3-5 Lagen kannst Du versuchen zu verallgemeinern. 
Wahrscheinlich wirst Du auf eine Summenfunktion kommen.

Viel Erfolg.
-Holger
Gast #2104336
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In der 9. Klasse habe wir noch keine Summenfunktion.

Ich hab eine Methode gefunden und hab einen Radius von 3,8cm raus.
Dicke der Rolle ist dann 7,6cm.

Kann das jemand bestätigen ?

Ich hatte auch schon D=8,2cm raus.

Denke aber, dass 7,6cm stimmt.

Jo
Gast #2104352
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Hi,

ganz einfach:

länge = 10 m
dicke = 0,5mm

pr_durchmesser = 12 mm
pr_umfang = pi * 12 mm

länge / pr_umfang = anzahl der wiederholungen

Isolierband_dicke = anzahl der wiederholungen * dicke

Dazu nur noch Papprolledicke addieren.

Gruß
jonny
Gast #2104386
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Richtig, die Umfänge werden größer, der Durchmesser der Spule
wird pro Wicklung um 2 mal die Dicke des Bandes größer,
(warum hat das Band gerade 0,5mm Dicke?)
Also Wicklung 1: 2*r * Pi
              2: 2*(r+2*d) * Pi
              3: 2*(r+4*d) * Pi
              4: 2*(r+6*d) * Pi

usw. usw.
Und diese Längen addieren sich bis 10m Erreicht sind.
Nur mal so als Denkanstoß.
Will dir schließlich nicht die Freude am rechnen nehmen.
#2104405
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1. Seitenfläche des Klebebandes ist 10m*0,5mm
2. Seitenfläche des Kerns ist (12mm/2)²*pi
3. Summe der beiden Flächen bilden
4. Durchmesser eines Kreises mit dieser Fläche bestimmen

Ich komme auf 80,6857963mm, genauer gesagt
2* sqrt[ (l*t + (d/2)² * pi)/pi ] (mit l=Länge des Bandes, t= Dicke des 
Bandes, d = Durchmesser der Rolle)
#2104419
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Aber wie kann man denn auf 7,88 oder 8,06 kommen?? Das Band ist immerhin 
0,5mm dick, wenn man 2 Lagen pro Wicklung rechnet muss das Ergebnis also 
ein Vielfaches von 1mm sein ... also 79,80 oder 81mm Dicke ... ich bin 
für 8cm, wer bietet mehr? ^^

69Wicklungen à 1mm + 12 mm macht 81mm Dicke bei 9,971415082m gebrauchtem 
Band, vorausgesetzt es wird ohne "luft" aufgewickelt
#2104827
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Nun ja, bei Trafowicklungen bekommt man ja auch Dezimalbrüche raus und 
nimmt dann halt den nächsten ganzzahligen Wert.

Die Theorie beruht ja auf der Annahme, dass das Volumen des Bandes auch 
beim Biegen gleich bleibt. Eigentlich müsste aber die Unterseits am Ende 
weiter rausgucken als die Oberseite....

Insofern plädiere ich dafür, die Genauigkeit nicht über 0,5 mm hinaus zu 
betreiben - es wird nur ne Zahlenspielerei.

Anbei: Da gibst noch so ne Knobelaufgabe: Zwei gleiche Weingläser sind 
je mit Rotwein und Weißwein gefüllt.

Jetzt geht einer her und nimmt einen Löffel Weißwein aus dem Glas und 
rührt in unter den Rotwein. Jetzt wandert ein Löffel 
Rotwein-Weißwein-Gemisch zurück in das Weißweinglas.

Frage: ist mehr Weißwein im Rotwein oder ist mehr Rotwein im Weißwein?
#2104844
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>Die Theorie beruht ja auf der Annahme, dass das Volumen des Bandes auch
>beim Biegen gleich bleibt. Eigentlich müsste aber die Unterseits am Ende
>weiter rausgucken als die Oberseite....

Nöö - die Innenseite wird gestaucht, die Ausenseite im gleichen Maße 
gestreckt, und zwar symmetrisch um die Band-/Drahtmitte
Gast #2104858
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>Nöö - die Innenseite wird gestaucht, die Ausenseite im gleichen Maße
>gestreckt, und zwar symmetrisch um die Band-/Drahtmitte

Und dann gibt es noch die Überlappungstelle...

Das ist immer das Problem, bei diesen Aufgaben, daß man nie genau weiß, 
welche vereinfachten Annahmen gemacht werden.

Ich denke, der tiefere Grund dieser Aufgabe für den Schöler Johannes 
ist, die Geschichte mit den Reihensummen zu thematisieren.
Gast #2105070
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Wollte noch sagen, dass 8,068cm der richtige Wert ist. Bei 7,888 hatte 
ich einen Vorzeichenfehler.
Das Ergebnis wurde mit der "Flächenmethode", die ich oben angegeben 
habe, ermittelt.

Die letzten 0,068mm des Durchmessers kann man auch als einen Teil einer 
1mm dicken Windung sehen, also 68% einer Windung.

D.h. die letzte Windung besteht noch aus einem Stück, welches den Umfang 
zu 360°*68%=244,8° abdeckt.

Jo
Gast #2105091
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Hallo

falls ihr im Unterricht die Summe der Zahlen von 1 - 100 berechnet haben 
solltet ( Euler ) solltest du noch mal über die Beiträge von Martina 
nachdenken. Es gibt auch eine Lösung über Reihensumme und "Quadratische 
Gleichung".
#2105454
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Für die neunte Klasse sollte das doch ein klacks sein.

Durchmesser mal π = Umfang

also 12mm x 3,14 = 37,68mm

also erste Lage drauf dann hast du von 10m noch 9,96232m

Der Durchmesser der Rolle hat sich auf 13mm erhöht also rechnest du mit 
diesem neuem Wert weiter

13mm x 3,14 = 40,82mm das ziehst du wieder von den 9,96232m ab und 
rechnest nun mit 14mm weiter und so weiter und so fort.

Aber wie schon gesagt Excel spart dir das Tippen

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