Geschwindigkeit ausrechnen

Physik-Kind · Anmeldungsdatum: 09.11.2007 Beiträge: 17

Hallo,
meine Physikkenntnisse gehen nicht über die der Realschule hinaus.
Nun studiere ich und habe so meine Probleme damit. Hoffe, dass ihr mir unter die Arme greifen könnt.

Aufgabe:

Ein Teilchen der Masse

sei den beiden Kräften

und

ausgesetzt. Welche Geschwindigkeit besitzt es dann, wenn es zu

aus der Ruhe gestartet ist?

und

Rauskommen soll:

Ich habe die beiden Kräfte

und

miteinander subtrahiert und raus kam:

Nun weiß ich leider nicht weiter!

Eventuell mit

weiterrechnen, aber was soll ich für

nehmen?!

?! Wie stelle ich das aber als Vektor dar?!

Bin für jede Hilfe dankbar!

Liebe Grüße
Physik-Kind

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo und willkommen!

Wieso subtrahierst Du die Kräfte. Du musst sie addieren. Beide wirken ja auf die Masse.

F=m·a ist der richtige Ansatz. Allerdings ist die Beschleunigung a ja das, was Du ausrechnen willst, also musst Du die Formel nach a auflösen. Wenn Du das vektorielle schreibst, hast Du:

Wenn Du einen Vektor durch einen Skalar teilen willst, dann machst Du das, indem Du jede einzelne Komponente durch den Skalar teilst.

Gruß
Marco

Physik-Kind · Anmeldungsdatum: 09.11.2007 Beiträge: 17

Hi,
ich habe die beiden Vektoren subtrahiert, weil es bei der Skizze, die ich eingezeichnet habe, so aussah, als ob die Vektoren von konträren Seiten kommen.

Hier mein neuer Ansatz:

Das Problem ist, dass ich nicht weiß, ob das auf einer geraden Bahn stattfindet. Ich müsste den Winkel zwischen dem Teilchen und den Kräften ausrechnen.

Offensichtlich ist die Aufgabe einfach gestaltet, denn wenn ich die Geschwindigkeitsformel für eine gerade Bahn nehme, dann komme ich auf oben genanntes Ergebnis.

Wieso ist die Lösung so einfach?! Was ist mit den Winkeln?!

Liebe Grüße
Physik-Kind

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Welche Winkel grübelnd

Das Teilchen ist unendlich klein. Auf dieses wirken zwei Kräfte, die du addieren kannst. Dann wird daraus eine Kraft - Diese beschleunigt dein Teilchen indirekt proportional zur Masse genau in die Richtung die deine Kraft schaut. Damit hast du eine Bewegung längs einer geraden.

Es gibt auserdem kein Winkel einer Kraft/Beschleunigung zu so einem Teilchen, du kannst höchstens den Winkel zu seiner Geschwindigkeit bestimmen. Wenn diese gleich sind es es eine gerade Bahn. Da du aber keine Anfangsgeschwindigkeit hast erübrigt sich das auch.

Physik-Kind · Anmeldungsdatum: 09.11.2007 Beiträge: 17

Hi pressure!
Was, wenn die Kraft von oben aus wirkt?! Dann fällt doch das Teilchen nach unten und ich müsste eine andere Formel verwenden, oder nicht?!

Leider leuchtet mir die Lösung nicht ganz ein.

Liebe Grüße
Physik-Kind

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Wenn die Kraft von oben wirkt, bewegt sich das Teilchen längs einer gerade nach oben.

Physik-Kind · Anmeldungsdatum: 09.11.2007 Beiträge: 17

Wichtig ist also, dass sich das Teilchen gerade bewegt?
Wenn man das Teilchen durch einen Ball eintauschen würde, würde es aber wegen der Erdanziehung Probleme geben und man müsste eine andere Formel nehmen, richtig?!

Liebe Grüße
Physik-Kind

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Solange die Geschwindigkeit des Teilchens und die Kraft nur längs einer Richtung wirkt macht es keine Probleme.
Ändert sich die Richtung der Kraft im laufe der Zeit oder bewegt sich das Teilchen zu Anfang nicht in Richtung der Kraft macht es Probleme.

Physik-Kind · Anmeldungsdatum: 09.11.2007 Beiträge: 17

OK, danke! smile

Liebe Grüße
Physik-Kind