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Nachricht |
Sweet_lady18
Gast
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 Sweet_lady18 Verfasst am: 06. Mai 2009 21:47 Titel: Kugel auf einer sich drehenden Scheibe |
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kann mir jemand erklären, wieso eine schwere Kugel, auf einer sich drehenden Scheibe liegt, schneller wegfliegt, als ein leichtere? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 07. Mai 2009 02:32 Titel: |
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Tut sie das? Kannst Du vielleicht die Umstände/Randbedingungen noch etwas genauer beschreiben?
Gruß
Marco |
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Sweet_lady18
Gast
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| Sweet_lady18 Verfasst am: 07. Mai 2009 08:21 Titel: |
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Also die scheibe dreht sich immer schneller.
Dabei fällt die schwerere Kugel, die außen liegt als erste runter
Die leichtere später.
Warum?
Vielleicht könnte mir jemand erstmal mit zwei gleich schweren Kugeln erklären,warum die, die außen liegt, schneller runterfällt, als die die mehr zur Scheibenmitte liegt. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 07. Mai 2009 10:56 Titel: |
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Vielleicht liegt es gar nicht daran, dass die schwerer ist. Vielleicht nur daran, dass sie außen liegt?
| Zitat: | | Vielleicht könnte mir jemand erstmal mit zwei gleich schweren Kugeln erklären,warum die, die außen liegt, schneller runterfällt, als die die mehr zur Scheibenmitte liegt. |
Naja, die liegt ja schon außen, oder? Dann hat sie ja nicht mehr so weit bis zum Rand...
Die Zentrifugalkraft ist außen größer und genau in der Mitte sogar 0. Die äußere wird also auch zu Beginn stärker beschleunigt.
Aber irgendwie verstehe ich das ganze immer noch nicht so recht. Beziehst Du Dich auf eine konkrete Aufgabe? Oder habt Ihr im Unterricht einen bestimmten Versuch durchgeführt? Wenn es eine Aufgabe ist, könntest Du vielleicht einfach mal wörtlich schreiben, was da steht. Wenn Ihr ein Experiment durchgeführt habt, kannst Du vielleicht genauer beschreiben, wie Ihr das gemacht habt: Was für eine Scheibe war das, wie wurde sie gedreht? War sie erst langsamer und dann schneller? Was verstehst Du unter "schneller wegfliegt"? Wie habt Ihr das ermittelt? Bezieht sich das darauf, dass sie zu einem früheren Zeitpunkt runter flog oder tatsächlich mit einer höheren Geschwindigkeit?
Gruß
Marco |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 07. Mai 2009 22:11 Titel: |
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die zentripetalkraft hängen doch von der masse ab.
dem wirkt natürlich noch die reibung entgegen, die ja auch zur masse proportional ist.
als gesammtkraft ergäbe sich dann (Coreoliskraft ignoriert, da sie ja tangential wirkt und damit hier irrelevant ist)
\\&=&ma)
hm, vielleicht hab ich nen denkfehler gemacht, aber damit wäre doch die beschleunigung von der masse unabhängig und damit auch die geschwindigkeit.
gruß bottom
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 08. Mai 2009 14:06 Titel: |
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Spielt bei der Rollreibung nicht der Radius eine Rolle? Rollen größere Räder / Kugeln nicht besser?
mfG F. |
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 08. Mai 2009 14:53 Titel: |
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Dann wäre es interessanter, welche Kugel als erstes "herunterfliegt", wenn die größere weiter innen als die kleinere positioniert wäre. |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 08. Mai 2009 15:52 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Spielt bei der Rollreibung nicht der Radius eine Rolle? Rollen größere Räder / Kugeln nicht besser?
mfG F. |
dachte ich eigendlich auch bisher, aber bei wikipedia steht es anders: klick
| wishmoep hat Folgendes geschrieben: | | Dann wäre es interessanter, welche Kugel als erstes "herunterfliegt", wenn die größere weiter innen als die kleinere positioniert wäre. |
naja, falls meine überlegung richtig ist
\, \qquad c=\mathrm{rollreibungskoeffizient})
folgt daraus ja, das bei bestimmter drehgeschwindigkeit  und masse  die beschleunigung nur von der entfernung vom mittelpunkt abhängt.
= \omega^2r- cg )
Sei  der radius der sich drehenden Scheibe, so gilt also
 &=& \sqrt{\frac{(2R)-r}{a}}=\sqrt{\frac{2(R-r)}{\omega^2r-cg}})
da sich die beschleunigung aber noch vom der entfernung vom mittelpunkt abhängt welche sich ja ändert, wäre dies sozusagen die Zeit, die die kugel benötigte wenn die beschleunigung konstant bleiben würde (ich hoffe ihr wisst was ich meine^^). Daher müsste man (denke ich) über r integrieren um die richtige zeit zu erhalten
}{\omega^2r-cg}} \, dr)
ich bin mir aber nicht 100%ig sicher ob das dass so richtig ist. etwaige denk/rechenfehler bitte berichtigen 
gruß bottom
ps: wie geht man eigendlich standardmäßig mit (gleichmäßig) beschleunigten beschleunigungen um? sowas in der art dürfte das hier ja sein.
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Zuletzt bearbeitet von bottom am 08. Mai 2009 16:49, insgesamt einmal bearbeitet |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 08. Mai 2009 16:44 Titel: |
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Diese "Konstante" c irritiert mich, c = d / R, und d scheint der Radius des "Eindrückkreises" zu sein. Wie hängt d von der Kugelmasse ab? Und sind das überhaupt gleiche Kugel-Materialien? 
mfG F. |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 08. Mai 2009 16:58 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Diese "Konstante" c irritiert mich, c = d / R, und d scheint der Radius des "Eindrückkreises" zu sein. Wie hängt d von der Kugelmasse ab? Und sind das überhaupt gleiche Kugel-Materialien?
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meinst du das c in meiner formel? sry, das hatte ich oben falsche beschriftet, ist der rollreibungskoeffizient.
was du mit den anderen größen meinst kann ich irgendwie nicht ganz nachvollziehen. welches d meinst du? für unterschiedlche materialien hat man dann halt unterschiedliche c's.
edit: ah, jetzt versteh ich... du beziehst dich auf den wikipedia artikel 
das guck ich mir gleich ma an.
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 08. Mai 2009 23:49 Titel: |
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Hat vielleicht nichts damit zu tun, aber mein subjektiver Eindruck ist, daß dicke Personen (unverdientermassen) auf einem Fahrrad schneller werden (rollen ohne treten) als leichtere. Ähnlich auf Schlitten; sind Rennrodler nicht recht korpulente Leute (auch ohne die reine Muskelmasse)?
mfG F. |
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