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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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 kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 16:12 Titel: Aufgaben Energieerhaltung |
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Hallo, muss bis morgen folgende Aufgaben lösen:
http://img714.imageshack.us/f/physiky.jpg/
Da ein Teil der Aufgaben nur mit Hilfe der Zeichnung lösbar sind hab ich das Blatt eingescannt und bei imageshack hochgeladen.
Aufgabe 2 und 4 konnte ich bereits lösen...bei der Aufgabe 1) hab ich nur einen Ansatz und bei der Aufgabe 3) komm ich überhaupt nicht weiter.
Hoffe ihr könnt mir da weiterhelfen!
Gruß kcler |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 16:28 Titel: |
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Dann erzähl doch mal welchen Ansatz du zur ersten Aufgabe hast und welche Ideen du dir schon zur dritten Aufgabe gemacht hast. |
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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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| kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 16:35 Titel: |
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Die potentielle Energie Epot = mgh stellt ja den Punkt Ea da und Eb wäre dann Epot + Ekin = mgh + 0,5mv²
Die Höhe ist ja der Durchmesser des Kreises also 2r
Gleichung lautet: Eb= mg2r + 0,5mv²
Da die Kugel ja einen Looping machen muss gilt damit B nicht herausfliegt: Zentripetalkraft = Gewichtskraft
Formel für Fz = mv²/r
Fg = mg
So und hier weiß ich dann nicht wie ich weiterrechnen soll...
Bei der Aufgabe 3) müsste das mit dem Pythagoras zu lösen sein, da ja die Hypotenuse der Radius des Halbkreises ist, wie ich da aber weiterrechne weiß ich aber auch nicht. |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 16:41 Titel: |
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Zu 1) Klingt doch alles sehr gut ! Jetzt gilt wegen der Energieerhaltung Ea = Eb ! Die Unbekannte Geschwindigkeit im Punkt B erhältst du über die Gleichheit: Zentripetalkraft = Gewichtskraft ! (nach v auflösen !)
Damit kannst du dann die restliche Gleichung nach h auflösen !
Zu 3):
Bevor du über die Geometrie nachdenkst: Warum löst sich der Junge vom Iglo ? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 26. Sep 2010 16:48 Titel: |
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Der Junge löst sich vom Iglo, wenn er die Haftreibungskraft verliert.
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 16:50 Titel: |
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| planck1885 hat Folgendes geschrieben: | | Der Junge löst sich vom Iglo, wenn er die Haftreibungskraft verliert. |
Nein, das ist falsch ! Die komplette Aufgabe kommt ohne Reibung aus. Wie wäre es, wenn du dich erstmal aus dem Lösen dieser Aufgabe heraushältst und kcler machen lässt.
Danke 
Zuletzt bearbeitet von pressure am 26. Sep 2010 16:51, insgesamt einmal bearbeitet |
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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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| kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 16:51 Titel: |
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Naja wahrscheinlich weil die Zentripetalkraft zu gering ist um ihn auf der kreisförmigen Bahn zu halten. |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 16:52 Titel: |
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| kcler hat Folgendes geschrieben: | | Naja wahrscheinlich weil die Zentripetalkraft zu gering ist um ihn auf der kreisförmigen Bahn zu halten. |
Einverstanden. Und welche Kraft bzw. was für eine Komponente dieser wirkt als Zentripetalkraft ? |
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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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| kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 16:57 Titel: |
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Gewichtskraft?! |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 16:59 Titel: |
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Ja, fast. Aber bevor du weiter immer nur ein Satz oder ein Wort schreibst, versuch zunächst mal die erste Aufgabe vollständig zu lösen und mach dir dann anschließen ein paar mehr Gedanken zur dritten, die du dann geschlossen präsentierst.  |
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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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| kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 17:06 Titel: |
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Die erste Aufgabe hab ich in der Zwischenzeit schon komplett gelöst^^...
Naja da es in der Aufgabe heißt das sich der Bub aus der Ruhelage hinunter bewegt brauch ich wieder mein Epot = mgh.
Die Aufgabe ist im Prinzip genau die gleiche wie 1) nur das ich die Höhe anders ausdrücken muss, ich komm aber einfach nicht drauf. |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 17:17 Titel: |
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Du musst Schritt für Schritt an diese Aufgabe ran gehen. Also was wir wissen ist:
1.) Der Junge löst sich vom Iglo, wenn die Zentripetalkraft nicht mehr groß genug ist, um den Jungen auf dem Iglo zuhalten.
2.) Als Zentrifugalkraft dient die Komponente der Gewichtskraft, die senkrecht (normal) auf der Oberfläche des Iglo ist, also die Normalkraft.
3.) Im Ablösepunkt gilt damit  : Die Normalkraft entspricht gerade noch der nötigen Zentripetalkraft.
Um an diesem Punkt haben wir noch zwei Unbekannte ! Einmal die Normalkraft und dann die Geschwindigkeit, in der Formel für die Zentripetalkraft.
Wie also lässt sich die Geschwindigkeit mittels der Energieerhaltung durch die Höhe h ausdrücken ausdrücken ?
Und wie lässt sich die Normalkraft mittels dem Winkel  aus der Gewichtskraft berechnen ? |
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kcler
Anmeldungsdatum: 26.09.2010
Beiträge: 10
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| kcler Verfasst am: 26. Sep 2010 17:49 Titel: |
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Die Geschwindigkeit lässt sich einfach durch Ekin = 1/2mv² ausdrücken, da sich der Junge ja nach dem Punkt P nicht mehr auf einer Kreisbahn bewegt.
Deswegen muss wieder gelten Epot = Ekin
und wie du schon sagtest Normalkraft = Zentripetalkraft
also: mgsinα = v²m/r |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 26. Sep 2010 18:00 Titel: |
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| kcler hat Folgendes geschrieben: | | Die Geschwindigkeit lässt sich einfach durch Ekin = 1/2mv² ausdrücken, da sich der Junge ja nach dem Punkt P nicht mehr auf einer Kreisbahn bewegt. |
Im Punkt P bewegt sich der Junge gerade noch auf einer Kreisbahn. Dennoch hat die Begründung mit Satz davor nichts zu tun.
Ekin = 1/2mv² ist allgemein gültig (in der klassichen Mechanik). Das ist keine zusätzlich Information.
| kcler hat Folgendes geschrieben: | | Deswegen muss wieder gelten Epot = Ekin |
Nein ! Formuliere den Energieerhaltungssatz bitte richtig ! Und löse diese Gleichung, dann noch v^2 auf.
| kcler hat Folgendes geschrieben: | | mgsinα = v²m/r |
Einverstanden, wenn α Theta sein soll. Jetzt musst du nur noch sin α durch h und R ausdrücken und dann v^2 aus dem Energieerhaltungssatz einsetzten, sodass du letztlich nach h auflösen kannst. |
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