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[quote="OwlCity"]Vielen Dank für die Antworten. [quote]bei der Bahngeschwindigkeit betrachtet man für einen kurzen augenblick v als geradlinig und somit auch die Wegstrecke ds über dt als geradlinig, die bei sehr kleinen Wegen (winkeln) gleich der Bogenlänge ist.[/quote] [quote]wenn b die Bogenlänge ist, die der Winkel phi herausschneidet, und r der Radius, dann gilt ganz allgemein: ,wenn der Winkel phi im Bogenmass angegeben ist. [/quote] Ich verstehe nicht ganz wieso ich b= phi *r schreiben kann. Ich bin wirklich davon ausgegangen, dass man über sinus = Gegekathete/Hypothenus darauf kommt. Was ist der "mathematische Hintergrund" ? Was die Winkelbeschleunigung angeht habe ich denke verstanden - oder (vermutlich nicht) ? : Die Winkelbeschleunigung, beschreibt die Winkeländerung pro Zeit und wirkt tagential. Ändert sich die Geschwindigkeit nicht gibt es keine Winkelbeshcleunigung. Die Zentripetalbeschleunigung ist eine Radialbeschleunigung und wirkt zum Kreismittelpunkt hin.[/quote]
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OwlCity
Verfasst am: 17. Nov 2015 20:16
Titel:
Zitat:
Wenn beim Winkel die Bogenlänge ist (Kreisumfang), dann ist beim Winkel die Bogenlänge .
Stimmt. Keine Ahnung warum ich das nicht gleich verstanden habe . Danke
Zitat:
Was die Winkelbeschleunigung angeht habe ich denke verstanden - oder (vermutlich nicht) ? :
Die Winkelbeschleunigung, beschreibt die Winkeländerung pro Zeit und wirkt tagential. Ändert sich die Geschwindigkeit nicht gibt es keine Winkelbeshcleunigung. Die Zentripetalbeschleunigung ist eine Radialbeschleunigung und wirkt zum Kreismittelpunkt hin.
Bleibt nur noch meine Unsicherheit hinsichtlich der Beschleunigungen
GvC
Verfasst am: 17. Nov 2015 02:46
Titel:
OwlCity hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe nicht ganz wieso ich b= phi *r schreiben kann. Ich bin wirklich davon ausgegangen, dass man über sinus = Gegekathete/Hypothenus darauf kommt. Was ist der "mathematische Hintergrund" ?
Wenn beim Winkel
die Bogenlänge
ist (Kreisumfang), dann ist beim Winkel
die Bogenlänge
. Das ist einfacher Dreisatz. Natürlich ist
ein Winkel im Bogenmaß, denn
ist ebenfalls ein Winkel im Bogenmaß. Das kannst Du gegebenenfalls ins Gradmaß umrechnen.
OwlCity
Verfasst am: 16. Nov 2015 23:10
Titel:
Vielen Dank für die Antworten.
Zitat:
bei der Bahngeschwindigkeit betrachtet man für einen kurzen augenblick v als geradlinig und somit auch die Wegstrecke ds über dt als geradlinig, die bei sehr kleinen Wegen (winkeln) gleich der Bogenlänge ist.
Zitat:
wenn b die Bogenlänge ist, die der Winkel phi herausschneidet, und r der Radius, dann gilt ganz allgemein:
,wenn der Winkel phi im Bogenmass angegeben ist.
Ich verstehe nicht ganz wieso ich b= phi *r schreiben kann. Ich bin wirklich davon ausgegangen, dass man über sinus = Gegekathete/Hypothenus darauf kommt. Was ist der "mathematische Hintergrund" ?
Was die Winkelbeschleunigung angeht habe ich denke verstanden - oder (vermutlich nicht) ? :
Die Winkelbeschleunigung, beschreibt die Winkeländerung pro Zeit und wirkt tagential. Ändert sich die Geschwindigkeit nicht gibt es keine Winkelbeshcleunigung. Die Zentripetalbeschleunigung ist eine Radialbeschleunigung und wirkt zum Kreismittelpunkt hin.
hansguckindieluft
Verfasst am: 16. Nov 2015 19:51
Titel:
GvC hat Folgendes geschrieben:
Jedenfalls stimmt Deine zitierte Aussage so erstmal nicht.
Hallo GvC,
das stimmt natürlich.
Ich war auch selbst nicht ganz glücklich mit meiner Formulierung (wie man vielleicht erkennt). Mir ist aber im Moment keine bessere eingefallen.
Wenn eine Winkelbeschleunigung vorliegt, muss sie entweder gegeben sein, oder man kann sie aus anderen Angaben berechnen (z. B. mit den von Dir genannten Formeln). Bei einer Drehbewegung muss aber nicht zwangsläufig auch eine Winkelbeschleunigung vorliegen (im Gegensatz zur Zentripetalbeschleunigung). Die Winkelbeschleunigung kann auch Null sein.
Gruß
VeryApe
Verfasst am: 16. Nov 2015 19:42
Titel:
zu 1)
ich denke er meint
winkelbeschleunigung
der rest ergibt sich daraus
zu 2)
bei der Bahngeschwindigkeit betrachtet man für einen kurzen augenblick v als geradlinig und somit auch die Wegstrecke ds über dt als geradlinig, die bei sehr kleinen Wegen (winkeln) gleich der Bogenlänge ist.
GvC
Verfasst am: 16. Nov 2015 19:35
Titel:
hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben:
Nein, eine Formel für die Winkelbeschleunigung gibt es so erstmal nicht.
Natürlich gibt es dafür Formeln, und nicht nur eine. Ganz allgemein ist die Winkelbeschleunigung
Bei konstanter Winkelbeschleunigung wird das zu
und falls
, dann ist
Und da
lässt sich noch eine Formel für die Winkelbeschleunigung angeben:
Das ist alles analog zur translatorischen Bewegung.
Wenn man die Winkelbeschleunigung noch mit der Radialbeschleunigung in Verbindung bringen will, ergeben sich weitere Formeln, von denen ich hier erstmal absehe.
Jedenfalls stimmt Deine zitierte Aussage so erstmal nicht.
hansguckindieluft
Verfasst am: 16. Nov 2015 19:12
Titel:
Hallo,
zu 1.)
Nein, eine Formel für die Winkelbeschleunigung gibt es so erstmal nicht. Diese muss gegeben sein, ebenso wie die Beschleunigung bei translatorischen Problemen.
zu 2.)
wenn b die Bogenlänge ist, die der Winkel phi herausschneidet, und r der Radius, dann gilt ganz allgemein:
,wenn der Winkel phi im
Bogenmass
angegeben ist.
Das hat nichts mit einer Kleinwinkelnäherung zu tun.
Z. B. ist ja ein Vollwinkel von 360° im Bogenmass 2*pi.
Und der Kreisumfang (Bogenlänge b) ist dann 2*pi*r. Du siehst, das gilt auch für sehr große Winkel.
Die Bahngeschwindigkeit v ist dann v=ω*r, mit ω = Winkelgeschwindigkeit.
Gruß
OwlCity
Verfasst am: 16. Nov 2015 17:31
Titel:
Hallo,
vielen Dank für die Erläuterung. Mir ist einiges klar geworden.
zu 1.)
Gibt es eine Formel für die Winkelbeschleunigung. Wie du geschriben hast ist es diese ja nicht r * omega² und auch nicht v²/r.
In meinen Unterlagen konnte ich keine Formel für die Winkelbeschleuingung finden.
zu 2.)
mit "b" habe ich die Bogenlänge bezeichnet. Ich wollte an dieser Stelle die Bahngeschwindigkeit berechnen, welche ja v = b/t ist. "b" kann ich ja auch schreiben als phi * r ... Weil sinus(phi) = b/r ist und für kleine Winkel sin(phi) ~ phi ist oder ... ?
hansguckindieluft
Verfasst am: 16. Nov 2015 09:25
Titel: Re: Herleitung der Winkelbeschleunigung - Kreisbewegung
Hallo,
ich fange trotzdem noch mal ganz von vorne an.
Es gibt verschiedene Herleitungen für:
a = omega² * r
Die folgende kann ich mir persönlich besonders gut merken:
Wenn sich ein Massepunkt auf einer Kreisbahn mit der Winkelgeschwindigkeit omega bewegt, so lassen sich seine Koordinaten zum Zeitpunkt t wie folgt angeben:
Durch zweimaliges Ableiten nach der Zeit erhält man die Beschleunigung in x- und y- Richtung:
Die Beschleunigung des Massepunktes ist dann:
Mit
und Einsetzen kommt man dann auf:
Zu den neuen Fragen:
zu 1.)
Die Zentripetalbeschleunigung wirkt radial zum Drehzentrum hin, ist also eine Radialbeschleunigung. Diese wirkt auch, wenn der Massepunkt mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um den Drehpunkt rotiert.
Eine Winkelbeschleunigung liegt vor, wenn sich die Winkelgeschwindigkeit (und damit die Drehzahl) ändert. Die Bahnbeschleunigung ist die tangentiale Beschleunigung des Massepunktes.
zu 2.)
was meinst Du mit b = phi*r ? Was ist b?
Gruß
EDIT:
Noch mal ganz deutlich: a = omega^2 * r ist die
Zentripetalbeschleunigung
, und
nicht
die Winkelbeschleunigung, wie im Titel dieses Threads angegeben.
OwlCity
Verfasst am: 16. Nov 2015 08:52
Titel:
Ein Freund hat mir gerade erklären können wie man auf a= v²/r kommt.
Dabei sind uns beide
2 neue Fragen
aufgekommen:
1.) Ist die Radialbeschleuigung das gleiche wie die Winkel- und Zentripetalbeschleunigung oder Bahnbeschleunigung ?
2.) Man kann ja bei der Kreisbewgung schreiben:
b = phi *r
leitet sich dieser Ausdruck aus dem Sinus her und darf man das deshalb
schreiben, wenn es nur ein kleiner Winkel ist.
Es wäre wahnsinnig nett, wenn ihr uns helfen könntet..unser Physikbuch ist da recht ungenau ... und das Internet hat uns mehr verwirrt.
OwlCity
Verfasst am: 16. Nov 2015 08:45
Titel:
Hallo,
eben bin ich daruf gekommen, dass
F = m*a <=> a = F/m = ... = r * omega²
Wie man aber auf v²/r kommt weiß ich immer noch nicht
OwlCity
Verfasst am: 16. Nov 2015 08:12
Titel: Herleitung der Winkelbeschleunigung - Kreisbewegung
Meine Frage:
Hallo,
ich lerne gerade die Kreisbewegung und habe mir jede einzelne Formel herleiten können bzw. verstehn können wie man darauf kommt.
Allerdings verstehe ich nicht wie man auf die 2 Formeln für die Winkelbeschleunigung kommt:
1.) a = omega² * r
2.) a = v²/r
Meine Ideen:
Ich habe versucht von der "Standarddefiniton" für Beschleunigung auszugehen : "Beschleunigung ist Geschwindigkeitsänderung pro Zeit". Also hier Änderung der Winkelgeschwindigkeit pro Zeit:
a = omega/t
Wie kommt man nach diesem Ansatz auf die beiden oben genannten Formeln ?
PS: Ist die WInkelbeschleunigung das gleiche wie die Radialbeschleunigung ?