Energieerhaltung: Potentielle und Kinetische Energie

Physiknoob1992 · Gast

Meine Frage:
Ein Punktförmiger Körper der Masse m = 100kg liegt oben auf einer Halbkugel mit dem Radius R = 10m. Der Körper gerät aus der Gleichgewichtslage und gleitet reibungsfrei auf der Halbkugeloberfläche hinunter.

ist der Winkel zwischen Kugelposition und der Erde

a) Wie hängt die kinetische Energie vom Winkeln

ab, solange der Körper in Kontakt mit der Halbkugel ist?

b) Welche Kräfte - tangential und radial - wirken auf den Körper? Wie hängen diese von

ab?

c) berechnen sie den Winkel

bei dem der Kontakt zu Kugel verloren geht...

Meine Ideen:
Ich bin leider vollkommen planlos, bin über jede Hilfe dankbar

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

a) Energieerhaltung: verlorere pot.Energie wird kin. Energie

b) Neben der Gewichtskraft wirdkt eine Zwangskraft, die du bestimmen kannst, indem du das Newton'sche Kraftgesetz anschreibst

c) Wo wird die Zwangskraft unter b) = 0

Thumbs up!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Oder, falls einseitige Zwangskräfte nicht so geläufig sind, versetze man sich gedanklich abrutschend auf die Kugel. Welche Kraft wirkt zur Mitte hin, welche (größer werdend) nach außen und wann "hebt man ab"?

Physiknoob1992 · Anmeldungsdatum: 24.05.2011 Beiträge: 13

Also ist quasi bei Epot = Ekin, wobei da g bei Epot von

abhängt??

Sprich:

c) Ist die Zwangskraft dann quasi

und woher bekomm ich v?

und bei b) bin ich planlos :S[/latex]

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Liegt schon Skizze vor?
Wieso E_pot = E_kin?

Physiknoob1992 · Anmeldungsdatum: 24.05.2011 Beiträge: 13

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hübsch. Bitte die Kugel auf die Position

zeichnen und dort dann die Kräfte: Gewicht -> zerlegt in Radial- und Tangentialteil.
Welchen Höhenunterschied beziehungsweise welche Zunahme kinetischer Energie hat man dort gegenüber der Startposition?

Keplerfan · Anmeldungsdatum: 19.05.2011 Beiträge: 252

Das mit

müsste meiner Meinung nach auch funktionieren, wenn die Geschwindigkeit am Anfang 0 ist. Die kinetische Energie entsteht ja nur aus dem Schwerefeld. Die Zerlegung der Kräfte braucht man natürlich trotzdem.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ich denke, man kann oben v(0) = 0 herauslesen; Standardaufgabe seit Christi Geburt. smile

Physiknoob1992 · Anmeldungsdatum: 24.05.2011 Beiträge: 13

Wenigstens hab ich jetzt schon ein bisschen was auf meinem Blatt stehen !

Und zwar:

zu a)

bei b) und c) noch keinen plan :S

Was is den diese besagte "Zwangskraft?"

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Physiknoob1992 · Anmeldungsdatum: 24.05.2011 Beiträge: 13

Habe die Aufgabe jetzt verstanden und gelöst =)