Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Zwei Massen an horizontal rotierender Stange

GvC · Verfasst am: 02. Jan 2020 17:08 Titel:

Auf die Achse wirkt die Differenz der Fliehkräfte. Da die Stange symmetrisch zur Drehachse ist, heben sich die beiderseitigen Fliehkräfte der Stange auf.

tobi9237

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich bin gerade dabei mich auf eine Physikklausur vorzubereiten und habe ein Verständnisproblem bei einer Aufgabe. Die Aufgabe lautet wie folgt:

Zwei punktförmige Massen

sind an den entgegengesetzten Enden einer dünnen horizontalen Stange mit

befestigt. Das System dreht sich mit der Winkelgeschwindigkeit

reibungsfrei um eine vertikale Drehachse im Mittelpunkt der Stange.

In der ersten Teilaufgabe sollte ich die kinetische Energie des Systems bestimmen, was kein Problem darstellt. In der zweiten Teilaufgabe ist nun nach den wirkenden Kräften in horizontaler Richtung auf die beiden Massen, die Stange und Drehachse gefragt.

Meine Ideen:
Für die Kräfte auf die Massen habe ich berechnet

, was laut den angegebenen Lösungen auch korrekt ist. Mir ist klar, dass es nun eine "ausgleichende" Kraft geben muss, da sich das System sonst in horizontaler Richtung bewegen würde. In der Lösung steht nun, dass die Kraft auf die Drehachse

beträgt und auf die Stange

. Diese

entsprechen genau der Differenz von F1 und F2. Meine eigentliche Frage ist nun, woher weiß ich (oder wie kann ich es durch eine Berechnung zeigen), dass auf die Stange keine Kraft wirkt und auf die Drehachse eine Kraft von

wirkt?

Ich bin für jede Hilfe dankbar smile