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Gast
Verfasst am: 03. März 2006 18:56
Titel:
ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh, vielen Dank. Natürlich, wird ja nix beschleunigt! super, jetzt hab auch ichs verstanden! danke für die schnelle hilfe, top service hier!!!
Gruß Norman
as_string
Verfasst am: 03. März 2006 18:47
Titel:
Hallo!
Doch, das Kind erfährt sowohl die Zentrifugalkraft als auch die Gewichtskraft. Die Gesamtkraft auf das Kind ist also das, was ich ausgerechnet habe.
Die Zentrifugalkraft kommt nicht durch eine Tangentialkraft zustande, sondern durch eine Rotation. Diese Rotation kann auch eine konstante Winkelgeschwindigkeit haben. Nur wenn die Winkelgeschwindigkeit sich ändert, wenn es also eine Winkelbeschleunigung gibt, gibt es auch eine Tangentialkraft.
Das kannst Du mit den Kräften bei einer linearen (transversalen) Bewegung vergleichen. So lange sich die Geschwindigkeit nicht ändert, gibt es auch keine Kraft (gleichförmige Bewegung). Erst, wenn Du beschleunigst oder abbremst, gibt es eine Beschleunigung, die nach Newton durch eine Kraft zustande kommt.
Gruß
Marco
Gast
Verfasst am: 03. März 2006 18:36
Titel:
hi, erstmal danke.
also, was die resultierende kraft angeht, denke ich als erstes mal gibt es keine vertikale komponente, das kind spürt ja nicht sein eigenes gewicht, das wär dann höchstens die kraft die auf den sitz ausgeübt werden würde, oder?
also wie auch immer, ich will mich da jetzt auch gar nicht drauf einlassen sondern es geht mir ja um die horizontalen komponenten.
ich habe mir das eigentlich so augemalt, wie in dem genannten beitrag auf der 1. seite, da habe ich doch einmal die zentrifugalkraft, klar, aber habe ich denn nicht noch ne tangentialkraft??? die zentrifugalkraft is doch ne folge der tangentialkraft oder nicht? oder is das unsinn, wenn beide auf einmal wirken?
as_string
Verfasst am: 03. März 2006 13:42
Titel:
Hallo!
Ja, wer lesen kann ist klar im Vorteil... Klar, wenn die
Achse
vertikal ist, ist die Rotationsebene horizontal...
Also stimmt die a) und bei der b) mußt Du über Pythagoras die resultierende Kraft ausrechnen, wobei die horizontale Komponente eben 2mg ist und die vertikale nach unten einfach mg. Dann ist das Ergebnis also:
Gruß
Marco
dermarkus
Verfasst am: 03. März 2006 12:37
Titel:
Ich meine, die a) ist richtig. Denn das Karussell rotiert um eine vertikale Achse, und die 2g sind die "Normalbeschleunigung", zeigen also senkrecht zur Drehachse, also horizontal.
dermarkus
Verfasst am: 03. März 2006 12:34
Titel:
Wo, meinst du, ist hier eine Tangentialkraft? Was soll hier eine Kraft in tangentialer Richtung auf das Mädchen bewirken? Ich sehe hier nur die Zentrifugalkraft wirken, also 2mg nach außen.
Und vielleicht noch die Gewichtskraft nach unten (falls man nicht annehmen möchte, dass die vom Karussell durch eine Gegenkraft ausgeglichen wird, könnte man also die Gewichtskraft mg und die Zentrifugalkraft 2mg mit dem Pythagoras addieren.)
as_string
Verfasst am: 03. März 2006 12:33
Titel:
Hallo!
Die a) ist nicht ganz richtig. Du hast vergessen, dass die Erdbeschleunigung ja noch zusätzlich wirkt. Wenn der Arm sich wirklich in einer vertikalen Ebene kreisförmig bewegen soll, dann kommt am untersten Punkt noch die Erdbeschleunigung dazu, so dass die Zentrifugalbeschleunigung nur noch einmal die Erdbeschleunigung sein darf (1+1=2).
Das mit der Kraft ist dann auch einfach. Die Kräfte sind ja in die selbe Richtung gerichtet, also die Gewichtskraft und die Zentrifugalkraft. Da brauchst Du dann keinen Pyth., sondern mußt das nur direkt addieren. Als Kraft muß dann 2g*m = 2*9,81*30 N =588,6N rauskommen.
Gruß
Marco
Gast
Verfasst am: 03. März 2006 12:04
Titel:
hallo,
ich greife dieses thema mal auf um eine frage zu stellen.
ich habe ein ähnliches problem. hier die aufgabe:
ein kinderkarussel rotiere über einen arm von 3,1 m länge um eine vertikale achse.
a) wie groß darf die drehzahl maximal werden, wenn die normalbeschleunigung die 2-fache fallbeschleunigung nicht überschreiten darf?
b)Welche resultierende Kraft wirkt auf ein Kind mit 30 kg Gewicht?
so, die a war eigentlich kein problem, w=(2g/r)^(1/2)
so kam ich dann auf ne drehzahl von n= 24 1/min
so, bei der b, wäre ich jetzt so vorgegangen, wie in dem bild in dem thread über meinem post. also einmal die TangentialKraft Ft=m*a und die Zentrifugalkraft Fz=m*w²*r, darüber hätte ich dann eine resultierende Kraft über Pythagoras ausgerechnet. das ergebnis läge dann etwa bei Fres=831,6N.
Laut meinem Prof ist das ergbenis aber F=2*m*g. Also nur die Tangentialkraft. Wieso??
bin über jeden ansatz danbar.
Gruß Norman
Gast
Verfasst am: 29. Apr 2005 11:36
Titel:
Vielen Dank für die fleissige Unterstützung!
Ich glaube nun habe ihc alles erledigt
navajo
Verfasst am: 29. Apr 2005 11:19
Titel:
Gut, die beiden Werte passen auch bis auf Rundungsfehler. So und für die resultierende Gesamtbeschleunigung hab ich mal ein Bild gemalt. Da hab ich die Beschleunigungen als Pfeile (bzw Vektoren) eingetragen. Diese addiert gibt dann die Gesamtbeschleunigung. Wegen dem rechten Winkel kann man diese per Satz des Pythagoras ausrechnen.
Gast
Verfasst am: 29. Apr 2005 11:00
Titel:
Nochmals vielen Dank für deine Hilfe.
NUr noch mal um sicher zu gehen, dass ich nun alles richtig gemacht hab.
1)Radialbeschleunigung: a=w^2 * r
w ist abhängig von der Zeit. Aber durch w=Alpha*t+w0 mit gegebenen Alpha zum Zeitpunkt t=12s kriege ich das w zum Zeitpunkt t=12s raus.
Dies oben eingesetzt und dann habe ich die Radialbeschleunigung
(hab 1,077m/s^2)
2) Bahngeschwindigkeit: a=Alpha*r
Da Bremsvorgang, hat Alpha einen negativen WErt, dadurch wird auch die Bahnbeschleunigung negativ, was ja sinnvoll erscheint.
(hab hier -0,176 m/s^2)
3) Und nun das mit dem verrechnen. Die Radialbeschleunigung zeigt nach innen, die Bahnbeschleunigung entgegen der Fahrtrichtung.
Na gut, dass da ein rechter Wnkel resultiert ist mir auch klar. Und dann rechne ich mittels Phytagoras die Hypotenuse aus? Und die ist das Ergebnis?
navajo
Verfasst am: 28. Apr 2005 22:45
Titel:
Also 24s ist erstmal richtig.
(die 0,03 werden durchs runden gekommen sein)
Ja einmal wirkt auf ihn die Zentrifugalbeschleunigung, die ist wie du schon gesagt hast
, oder auch
was sich hier ja anbietet, da wir für
ja schon ne Gleichung haben, die hängt ja von der Zeit ab, weil sie halt von der Geschwindigkeit, bzw Winkelgeschwindigkeit abhängt.
Aber da ist ja auch noch die Beschleunigung die dadurch kommt, dass das Karrusell gebremst wird. Das ist richtig, die ist hier unabhängig von der Zeit, weil sie halt konstant ist.
Aber die beiden Beschleunigungen darfst du nicht einfach addieren, weil sie ja in verschiedene Richtungen zeigen: Die Zentrifugalbeschleunigung radial und die Bremsbeschleunigung tangential. Du kannst die resultierende Beschleunigung aber über den Satz des Pythagoras ausrechnen.
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 21:33
Titel:
Ich ahne es fast selbst, die Radialbeschnleunigung vielleicht?
a=v^2 / r ?
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 21:31
Titel:
Vielen Dank für deine fleissige Hilfe. Schritt für Schritt komme ich der Erkenntnis näher.
Also ich habe das jetzt ausgerechnet und bekomme die Zeit 24,03s raus, die das Karussel benötigt um stehen zu bleiben.
Nur mal angenommen dieser Wert ist richtig.
Ein Kind sitzt 4m vom MIttelpunkt des Karussels entfernt welche Gesamtbeschleunigung erfährt es nach Hälfte der Zeit.
Muss ich nur die Bahnbeschleunigung berechnen? Die ist ja abhängig von Alpha und vom Radius.
Denke nicht dass dies sein kann, denn dann würde die Aussage "nach der Häfte der Zeit" keinen großen SInn ergeben, da es sich um eine gleichmäßig abgebremste Bewegung handelt und daher Apha konstant ist und der Radius ja auch gleich bleibt. Aber wenn es nicht nur die Bahnbeschleunigung ist, welche Beschleunigung erfährt das kind noch?
navajo
Verfasst am: 28. Apr 2005 21:21
Titel:
Zitat:
Winkelgeschwindigkeit ist 2pi*1/6Hz=1,047Hz. Ist das so richtig?
Jap.
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 21:02
Titel:
Nochmal zur Frequenz und Winkelgeschwindigkeit:
Ich habe eine Frequenz von 1/6s^-1=1/6Hz
Winkelgeschwindigkeit ist 2pi*1/6Hz=1,047Hz. Ist das so richtig?
navajo
Verfasst am: 28. Apr 2005 20:34
Titel:
Ja, also was die Frequenz angibt ist ja wahrscheinlich klar. Wenn ich 1Hz hab, dann hab ich eine Umdrehung pro Sekunde.
Wie Winkelgeschindigkeit ist ja nun
. Das gibt dir also quasi den zurückgelgten Winkel pro Sekunde an. Wenn man anstatt im Bogenmaß in Grad schreibt wirds vll klarer:
. Es gibt also an wie schnell sich der Winkel ändert. Wenn ich zB 1Hz hab, dann ist
. In einer Sekunde werden also 360° oder
zurückgelegt.
Zitat:
mit ß(T)=2*pi und w(T)=0 muss ich nur noch einsetzen?
Du musst
einsetzen. Denn
entsprechen ja 360°. Und 360° entsprechen einer Umdrehung, wir wollen ja aber 2 Umdrehungen haben, also
. Aber ja, da musst du eigentlich nur noch einsetzen.
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 20:04
Titel:
DAnke für die Antwort. So in die Richtung bin ich auch gegangen, aber es gibt da immer noch ein paar Stellen an denen es hakt.
w=2*pi * Frequenz
Meine Frequenz ist 1/6*s^-1
=> w=2*pi * 1/6s^-1 = ??? muss ich einfach 2 mal 1/6 rechnen oder 2*3,14....*1/6?
Andere Sache: Deine Formel für w nach Alpha umgestellt ergibt für mich
[w(t)-w0]/t = Alpha.
Dies nun in die Formel für den Winkel eingesetzt:
ß(t)= w0*t-1/2[w(t)-w0]/t * t^2
die t's kürzen ß(t)=w0*t - 0,5[ w(t)-w0 ] * t
mit ß(T)=2*pi und w(T)=0 muss ich nur noch einsetzen?
Aber sag mir bitte noch mal was z.B. 2pi*w0 macht. Ich komm einfach mit den Einheiten nicht klar.
navajo
Verfasst am: 28. Apr 2005 19:31
Titel:
Huhu,
Ja, 0,452m müssten richtig sein.
So zu der ersten Aufgabe. Du kennst ja sicher von der geradlinigen Bewegung:
und
Bei Kreisbewegungen gibts quasi die gleichen Gleihcungen. Man muss nur die Strecke durch den zurückgelegten Winkel ersetzen, die Geschwindigkeit durch die Winkelgeschwindigkeit und die Beschleunigung durch die Winkelbeschleunigung.
Dann hast sowas:
So und damit kannst du dann rechnen.
hast du ja schon ausgerechnet.
und die Abbremszeit
sind noch unbekannt.
Aber du weiß ja auch noch, dass bei
die Winkelgeschwindigkeit Null ist, und dass
ist (also 2 Umdrehungen). Damit hast du alles was du brauchst. Musst noch eine der Gleichungen nach
auflösen und in die andere einsetzen.
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 19:17
Titel:
Na gut, also hier will oder kann mir anscheinend erstmal keiner weiterhelfen, schade
Dann noch was anderes.
Ein Stift rollt mit v=1m/s von einer 1m hohen Tischkante. Welchen horizontalen WEg legt er bis zum Aufprall zurück.
Das ganze kann ich mir doch als waagerechten Wurf vorstellen oder?
Ich hab die Formel für die Wurfparabel y=-g/(2*v0^2) * x^2 nach x umgestellt und bekomme x=0,452 m
Stimmt das so. Würde mich freuen wenn ihr wenigstens einen Kommentar abgibt, ob der Ansatz richtig ist.
und wenn mir doch noch jemand mit der ersten Aufgabe (siehe oben) helfen könnte, würde ich mich auch sehr freuen.
Gast
Verfasst am: 28. Apr 2005 18:42
Titel: Kreisbewegung am Karussel
Hallo,
ich habe da mal eine Frage zu meiner Hausaufgabe.
Ein Karussel braucht 6 Sekunden für eine Umdrehung. Es soll mittels gleichmäißgen Bremsvorganges noch genau 2 Umdrehungen machen.
a) wie lange dauert der bremsvorgang
b) wie viele umdrehungen hat das Karussel nach der Hälfte der Zeit gemacht
Ich komme mit den Aufgaben einfach nicht klar. Irgendwie habe ich immer eine Unbekannte zuviel drin.
Was ich bisher denke ausgerechnet zu haben. Die Frequenz ist 1/6 Hz. Da ja 1 Umdrehung 6 Sekunden dauert. Also ist die Winkelgeschwindigkeit w=
2pi*1/6Hz. Was das allerdings genau sein soll weiß ich auch nicht. Ich glaub ich brech hier den Artikel erstmal ab und hoffe, einer von euch kann mir ein wenig helfen.