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[quote="as_string"]Außerdem: für die Arbeit brauchst Du nicht unbedingt die Kraft. Du kannst auch einfach direkt die Differenz der Rotationsenergie vorher und nachher nehmen. Gruß Marco[/quote]
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MeMeansMe
Verfasst am: 16. Dez 2015 07:15
Titel:
Ok, danke an alle für die interessante Diskussion
VeryApe
Verfasst am: 12. Dez 2015 21:40
Titel:
für meine Aussage mußt du dir vorstellen der Körper hat bereits die radiale Geschwindigkeit und hält sie konstant, das habe ich auch geschrieben, dabei ist aber egal ob er sich langsam bewegt oder schnell.
Wenn du nun argumentierst, daß du am Anfang natürlich radial beschleunigen mußt, ist das korrekt
da du aber keine Zeit gegeben hast in der du die langsame Geschwindigkeit erreichen sollst, kannsd du hier gar nicht auf die Beschleunigung schließen. auch langsame Geschwindigkeiten können hohe Beschleunigungen verursachen, wenn sie in kurzer Zeit erreicht werden sollen.
as_string
Verfasst am: 12. Dez 2015 19:19
Titel:
VeryApe hat Folgendes geschrieben:
ob langsam oder schnell der Hinweis ist völlig egal
F muß immer gleich Fz(r) sein dann bleibt die radiale Geschwindigkeit konstant.
Ob schnell oder langsam hat nur einen Einfluss wie schnell sich die Kraft über der Zeit verändern muß, nicht aber auf deren Größe.
F(r) bleibt für jede radiale Geschwindigkeit unverändert gleich. da auch Fz(r) gleich bleibt. Hängt ja nur von der tangential Geschwindigkeit ab und die wiederum vom Drehimpuls, der ja konstant bleibt und bei dem die radiale Geschwindigkeit nicht einfließt
Das stimmt so aber jetzt auch wieder nicht. Natürlich könnte ich auch ruckartig an dem Seil ziehen, dann wäre die Seilkraft durchaus großer als die Zentripetalkraft. Streng genommen muss zum verkleinern des Radius die Masse radial beschleunigt werden wozu eine Kraft großer als die Zentripetalkraft nötig wäre. Das ist doch gerade seine Frage hier!
Der Hinweis mit dem "langsam" bedeutet aber, dass man die Dynamik der radiale Bewegung und damit auch gerade diese Kraft, außer Acht lassen soll,
Gruß
Marco
jmd
Verfasst am: 12. Dez 2015 18:00
Titel:
MeMeansMe hat Folgendes geschrieben:
Da käme dann
raus
da kommt L Quadrat raus
und da die Kraft nach innen gerichtet ist macht sich ein Minus ganz gut
VeryApe
Verfasst am: 12. Dez 2015 12:50
Titel:
ob langsam oder schnell der Hinweis ist völlig egal
F muß immer gleich Fz(r) sein dann bleibt die radiale Geschwindigkeit konstant.
Ob schnell oder langsam hat nur einen Einfluss wie schnell sich die Kraft über der Zeit verändern muß, nicht aber auf deren Größe.
F(r) bleibt für jede radiale Geschwindigkeit unverändert gleich. da auch Fz(r) gleich bleibt. Hängt ja nur von der tangential Geschwindigkeit ab und die wiederum vom Drehimpuls, der ja konstant bleibt und bei dem die radiale Geschwindigkeit nicht einfließt
as_string
Verfasst am: 12. Dez 2015 12:19
Titel:
Außerdem: für die Arbeit brauchst Du nicht unbedingt die Kraft. Du kannst auch einfach direkt die Differenz der Rotationsenergie vorher und nachher nehmen.
Gruß
Marco
as_string
Verfasst am: 12. Dez 2015 12:16
Titel:
Das mit der Verwendung von"langsam" in der Aufgabenstellung finde ich auch nicht besonders präzise, dass hatte man ruhig noch genauer sagen können, aber es ist durchaus bei solchen Aufgaben gebräuchlich. Viel wichtiger war mir, Die klar zu machen, dass es auch nicht stimmt, das die resultierende immer größer sein müsse. Daraus folgt dann eine Beschleunigung. Aber wenn ich eine Masse von A nach B bewege, dann muss ich sie erst beschleunigen, dann kann sie auch eine Zeit lang gleichförmig bewegt werden, und am muss sie sogar abgebremst werden, also muss die resultierende Kraft sogar in die andere Richtung wirken.
Gruß
Marco
MeMeansMe
Verfasst am: 12. Dez 2015 11:36
Titel:
Ok, dass "langsam" hier bedeutet, dass die Kraft vernachlässigbar ist, war mir nicht bewusst. Wieder was gelernt.
Kann ich dann also die Zentrifugalkraft benutzen, um die Arbeit zu berechnen?
as_string
Verfasst am: 12. Dez 2015 11:05
Titel:
MeMeansMe hat Folgendes geschrieben:
Aus der Aufgabenstellung folgt ja, dass die Masse sich zum Zentrum hin bewegt, d.h. die Kraft
muss größer sein als
.
Das soll erstens bei dieser Aufgabe vernachlässigt werden, deshalb ist die Rede von einer langsamen Bewegung, und zweitens stimmt Deine Abnahme auch sonst nicht: es kann sich durchaus etwas bewegen, auch ohne dass eine resultierende Kraft wirkt. Das wäre dann eine gleichförmige Bewegung. Generell benötigst Du sicherlich zuerst eine Kraft zum beschleunigen auf eine gewisse Geschwindigkeit. Am Ende muss die Kraft aber sogar entgegen gesetzt gerichtet sein, um die Masse wieder zum Stillstand zu bringen. Bei einer langsamen Bewegung sollen aber beide vernachlässigbar sein.
Gruß
Marco
MeMeansMe
Verfasst am: 12. Dez 2015 10:15
Titel:
Da käme dann
raus. Nur wie komme ich auf die Kraft
F
(!), denn die brauch ich ja für die Arbeit. Aus der Aufgabenstellung folgt ja, dass die Masse sich zum Zentrum hin bewegt, d.h. die Kraft
muss größer sein als
.
jmd
Verfasst am: 11. Dez 2015 19:44
Titel:
jetzt noch die Lösung von Aufgabe a einsetzen
MeMeansMe
Verfasst am: 11. Dez 2015 19:14
Titel:
Genau das ist ja mein Problem. Ich weiß nicht, wie ich auf diese Kraft
komme
Ich weiß, wie schon erwähnt, dass die Gesamtkraft, die auf den Massenpunkt wirkt,
sein muss, nur wie ich
jetzt berechne, darum dreht sich meine Frage
jmd
Verfasst am: 11. Dez 2015 19:08
Titel:
dann nehme für F die Kraft,die du in Aufgabe b berechnen sollst
das reicht für eine langsame Bewegung
MeMeansMe
Verfasst am: 11. Dez 2015 18:55
Titel:
Zitat:
besser vielleicht 2 Vektorpfeile oder keinen
Stimmt, war ein Tippfehler.
Zitat:
aus meiner Sicht geht es da um eine Kreisbahn
Gut möglich. Ich brauche nur für die nächste Teilaufgabe die Kraft
(s. Bild), um die Arbeit
auszurechnen. Das geht nur, wenn ich die Kraft habe, oder? Daher suche ich nach einem Weg, diese zu berechnen. Selbst wenn die Aufgabe das nicht verlangen sollte, würde ich gerne wissen, wie ich das mache.
jmd
Verfasst am: 11. Dez 2015 18:17
Titel:
MeMeansMe hat Folgendes geschrieben:
Was hat deine Antwort bei a) genau mit der Aufgabe zu tun? Dass kein Drehmoment wirkt, war mir bewusst,
weil ja Kraft und Radius antiparallel sind. Wie komme ich nun auf eine Antwort zu der Frage?
es geht darum,dass der Drehimpuls erhalten bleibt
die Kraft spielt für die Lösung also keine Rolle
besser vielleicht 2 Vektorpfeile oder keinen
MeMeansMe hat Folgendes geschrieben:
Worum geht es deiner Meinung nach denn in der Aufgabe b)?
aus meiner Sicht geht es da um eine Kreisbahn
die sich nicht verändert
MeMeansMe
Verfasst am: 11. Dez 2015 17:52
Titel:
Danke für deine Antwort.
Was hat deine Antwort bei a) genau mit der Aufgabe zu tun? Dass kein Drehmoment wirkt, war mir bewusst, weil ja Kraft und Radius antiparallel sind. Wie komme ich nun auf eine Antwort zu der Frage?
Worum geht es deiner Meinung nach denn in der Aufgabe b)? Es herrscht ja kein Kräftegleichgewicht auf die Masse, da diese sich ja zum Mittelpunkt hin bewegt. Wenn diese Kraft gleich der Zentrifugalkraft wäre, wäre der Massenpunkt im Gleichgewicht, aber da die Kraft größer ist als die Zentrifugalkraft, bewegt sich der Massenpunkt zur Mitte. Ich brauche die Kraft, mit der man zieht, für eine andere Teilaufgabe, die ich hier nicht gepostet habe.
Es wäre also nett, wenn du mir einen Ansatz geben könntest.
jmd
Verfasst am: 11. Dez 2015 17:12
Titel:
a)der Drehimpuls bleibt erhalten,weil kein Drehmoment wirkt
b)die Seilkraft ist die Zentripetalkraft (im Gleichgewicht)
wenn man aber am Seil zieht kämen noch Kräfte
aufgrund der Beschleunigung dazu
aber darum geht es in der Aufgabe nicht
MeMeansMe
Verfasst am: 11. Dez 2015 16:24
Titel: Drehimpuls, Kreisbewegung mit nicht konstantem Radius
Hallo zusammen,
ich hänge an einer Aufgabe fest, deren Aufgabenstellung lautet:
Eine Masse
bewege sich auf einer horizontalen Ebene ohne Reibung auf einem Kreis. Zur Zeit
beträgt der Bahnradius
und die Winkelgeschwindigkeit
(s. Abbildung).
a) Wie ändert sich
in Abhängigkeit vom Radius, wenn die Masse langsam zum Zentrum hin gezogen wird?
b) Wie groß ist die Seilkraft in der Nähe von
in Abhängigkeit vom Radius?
Zur ersten Aufgabe haben ein Freund und ich die Gleichung
nach
umgestellt, also:
.
Das hieße, dass die Winkelgeschwindigkeit antiproportional zum Radius im Quadrat ist. Diese Lösung überzeugt mich allerdings nicht, da wir die auf
wirkende Kraft außer Acht gelassen haben. Kann mir hier jemand helfen?
Zur zweiten Aufgabe muss ich fragen, wie groß die Seilkraft denn sein muss. Bisher habe ich keinen Ansatz gefunden, bis auf die Tatsache, dass die Zentrifugalkraft kleiner sein muss als die Kraft, mit der am Seil gezogen wird. Ich hoffe, auch hier kann mir jemand weiterhelfen.
Danke schon mal im Voraus.