Fahrradlichtmaschine

Hinweise:

Vor der Bearbeitung dieser - etwas komplexen - Aufgabe sollten Sie die Seite über die Fahrradlichtmaschine studieren.
Im täglichen Sprachgebrauch wird die Fahrradlichtmaschine fälschlich als Dynamo bezeichnet. Der Kürze halber sprechen wir hier auch vom Dynamo.

Ein Radfahrer fährt so schnell, dass sich der Vorderreifen genau viermal in der Sekunde dreht (f_rad = 4,0 Hz).

a)	Welche Geschwindigkeit (in km/h) fährt der Radfahrer, wenn der Vorderreifen einen Durchmesser von 28 Zoll hat? (1 Zoll = 2,539 cm)
b)	An das Vorderrad drückt im Abstand 34cm von der Radachse das Reibrädchen des Dynamos, welches einen Durchmesser von 2,0cm besitzt. Mit welcher Frequenz dreht sich das Reibrädchen?
c)	Das Reibrädchen sitzt auf der gleichen Achse wie der achtpolige Sintermagnet. Welche Frequenz ist bei den obigen Daten für die vom Dynamo bereitgestellte Wechselspannung zu erwarten?
d)	Der Vorderreifen des Fahrrads werde nun einmalig mit der Hand "in Schwung" gebracht und dann sich selbst überlassen. Der zeitliche Verlauf der am Dynamo auftretenden Spannung wird mit einem Speicheroszilloskop registriert. Interpretiere das Oszillogramm!
e)	Lässt man das Vorderrad mit konstanter Frequenz rotieren, so kann am Dynamo bei angeschalteter Beleuchtung eine nahezu sinusförmige Wechselspannung mit der Amplitude von 5,0V beobachtet werden. Ändert sich die Amplitude der Wechselspannung, wenn man bei gleichbleibender Rotationsfrequenz des Vorderrades die Beleuchtung vom Dynamo abklemmt? Begründe deine Antwort.