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Nachricht |
HaLlo12345
Gast
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 HaLlo12345 Verfasst am: 04. Jan 2015 21:28 Titel: Aufgabe Teilchen in Kraftfeld auf Ebene zwingen |
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Meine Frage:
Hallo Leute,ich habe ziemlich Probleme mit dieser Aufgabe (auch wenn diese Aufgabe auf meinem Zettel mit "leicht" gekennzeichnet ist).
Ein Teilchen bewegt sich unter dem Einfluss der Kraft F(r) = -(\alpha/r^2)e_{r}(r) (Gravitationskraft). Hier ist r der Abstand vom Ursprung (Kraftzentrum) und e_{r} ist der Einheitsvektor in radialer Richtung (weg vom Kraftzentrum). Ein Ingenieur möchte nun das Teilchen auf eine Ebene zwingen, die parallel zur x-y Ebene mit Distanz d zum Kraftzentrum verläuft. Welche Kraft (Zwangskraft) muss er dafür an jedem Punkt der Ebene aufbringen?
Meine Ideen:
Hallo Leute,ich habe ziemlich Probleme mit dieser Aufgabe (auch wenn diese Aufgabe auf meinem Zettel mit "leicht" gekennzeichnet ist).
ansich brauche ich doch eine Kraft die mit gleichem Betrag in die entgegengesetzte Richtung wirkt, damit das Teilchen in Radikale Richtung keine Kraft mehr erfährt und damit nicht zum Zentrum hingezogen wird. Dann soll sich das Teilchen ja aber noch auf dieser Ebene bewegen, also benötige ich noch eine Kraftkomponente in Richtung der Ebene, oder?
Zu der Sache mit der Ebene hab ich aber noch eine Frage. Sie muss doch eigentlich Rund sein, wenn das Teilchen an jedem Punkt der Ebene den gleichen Abstand d zum Ursprung haben soll. Wie kann sie dann parallel zu x-y-Ebene sein?
Ich würde mich über Hilfe freuen. smile |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 04. Jan 2015 21:41 Titel: |
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1. Kannst du dir die Situation bildlich vorstellen? Falls nein, versuche dir eine Skizze zu machen.
2. | HaLlo12345 hat Folgendes geschrieben: | | Zu der Sache mit der Ebene hab ich aber noch eine Frage. Sie muss doch eigentlich Rund sein, wenn das Teilchen an jedem Punkt der Ebene den gleichen Abstand d zum Ursprung haben soll. Wie kann sie dann parallel zu x-y-Ebene sein? |
Wie kann eine Ebene rund sein? Die Ebene ist eben und in der Eben verläuft eine Kreisbahn.
3. Überlege dir, wie groß die Kraft sein muss, um das Teilchen auf seiner Bahn zu halten. Dann überlege, welche Kraft schon wirkt. Dann welche Kraft du dazuaddieren musst, um auf die notwendige Kraft zu kommen. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. Jan 2015 01:09 Titel: |
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| E=mc² hat Folgendes geschrieben: | | Die Ebene ist eben und in der Eben verläuft eine Kreisbahn. |
Wieso meinst Du, es müsse siCh um eine Kreisbahn handeln? Soweit ich das sehe is t nur von einer Bahn auf einer Ebene die Rede. Die Ebene ist dann näher mit parallel zur x-y-Ebene und mit einem Abstand d zum Ursprung beschrieben. Ich verstehe das so, dass jeder Punkt der Bahn bei einem konstanten Z sein muss, sonst sehe ich keine Einschränkung gegeben.
Ohne weitere Kraft könnte es mehr eine Ellipse sein, aber so richtig verstehe ich die Aufgabe nicht wirklich...
Gruß
Marco |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 05. Jan 2015 01:28 Titel: |
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@as_string:
Ich sehe da auch keine Einschränkung, daher hab ich mal einen Fall angenommen, der mir auf den ersten Blick am einfachsten erschien. (Kreisbahn -> v=const. -> notwendige Zentripedalkraft const. außerdem r const -> F_G const.)
| as_string hat Folgendes geschrieben: | | aber so richtig verstehe ich die Aufgabe nicht wirklich... |
Mir gehts genauso. Für mich hört sich das sehr nach einer unglücken Verallgemeinerung / Umformulierung irgendeiner konkreten Aufgabenstellung an, die hier nicht gepostet wurde.
@HaLlo12345: falls dem so ist: Es wäre hilfreich die Originaltext der Aufgabe zu kennen. |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 05. Jan 2015 09:25 Titel: Re: Aufgabe Teilchen in Kraftfeld auf Ebene zwingen |
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| HaLlo12345 hat Folgendes geschrieben: | | Kraft F(r) = -(\alpha/r^2)e_{r}(r) |
Mit dem Formeleditor geschrieben, also:
=-\frac{\alpha}{r^2}e_r.r)
wobei F und e_{r} wohl Vektoren sind.
Da kürzt sich doch r weg, so dass
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 05. Jan 2015 09:43 Titel: Re: Aufgabe Teilchen in Kraftfeld auf Ebene zwingen |
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Vielleicht löst HaLlo12345 das Rätsel
| Zitat: | | F(r) = -(\alpha/r^2)e_{r}(r) (Gravitationskraft) |
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