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rockorakete
Anmeldungsdatum: 06.06.2009
Beiträge: 6
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 rockorakete Verfasst am: 13. Jun 2009 19:38 Titel: Kreisbewegungsaufgabe |
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7. Ein Satellit auf der Kreisbahn um die Erde mit Radius 42000km kreist geostionär.
Verantwortlich für diese Kreisbewegung ist die Erdbeschleunigung. Welchen Wert hat diese demnach in dieser Höhe?(Nebenbei können Sie sich fragen, wie viele Satelliten auf so einer Bahn Platz haben, wenn wir 10 KM Sicherheitsabstand zwischen 2 Satelliten fordern, um zu verhindern, dass sich diese aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft gegenseitig anziehen und dabei kollidieren!)
4. Wieviel Länge (inµ m) nimmt auf einer LP(33 1/3 Umdrehungen/min Spielzeit 30 min) eine 20000 Hz Schwingung
a) am äusseren Rand (r=15cm)
b) am inneren Rand (r=5cm) ein
Lösen sie die Aufgabe formal und setzen Sie dann für a und b Zahlenwerte ein!
Bezeichnen Sie die Frequenz der Schallplatte mit f, die Frequenz des Tons (20000 Hz) mit v.
Also Kreisbewegung war nie mine stärke, aber da hab ich echt keinen Ansatz. Ich benötige eure Hilfe 
THX im Voraus |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 13. Jun 2009 20:08 Titel: |
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Ein paar Tipps:
Was sagt dir die Infomartion "geostationer" für diese Kreisbewegung ?
Mit welcher Kraft musst du die Zentripetalkraft gleichsetzen ? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 14. Jun 2009 11:08 Titel: |
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Lies dir den physikalischen Teil hier mal bitte vom Wikipedia Artikel durch.
Dort wird dir alles wichtige an die Hand gelegt, was du brauchst um diese Aufgaben zu lösen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Geosynchrone_Umlaufbahn
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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rockorakete
Anmeldungsdatum: 06.06.2009
Beiträge: 6
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| rockorakete Verfasst am: 14. Jun 2009 15:53 Titel: |
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Hallo danke für die schnellen und informativen Antworten. Mir ist es, glaube ich gelungen, die Aufgabe mit der Erde zu lösen und zwar wie folgt:
az=g sonst würde der Satellit ja die Kreisbahn verlassen oder ?
Verständnisfrage: az muss immer gleich der entgegengesetzer Beschleunig sein, sonst würde der Massenpunkt doch die Kreisbahn verlassen. Laut Newton ;D oder ?
Geg: r=42.000 km= 42.000.000 m
da ja geostationär: T=1 Tag=24h=86400 s
v=2 * pi/ 86400 s = 3054,33 m/s
da ja Fz=Fr sein muss ,ist ja auch g=ar
ar ist definiert: ar= v^2/r -> ar=(3054,33 m/s)^2/42000000m
ar=0,22 m/s^2
So da war noch eine angesteckte aufgabe: Wieviel satelliten können sich auf der Kreisbahn befinden.
Hab ich einfach gedacht:
V=s/t | nach s auflösen s=263893,78 KM :10 KM (Sicherheitsabstand)=26389 Satelliten haben Platz.
Hab ich es richtig gerechnet?
Ahja die Schallplattenaufgabe wie geht die?
MFG |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 14. Jun 2009 19:51 Titel: |
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Die Aufgabe ist richtig gerechnet - bis auf ein paar Tippfehler -, auch wenn es vielleicht sinnvoller wäre, das Ganze mit Formeln zu rechnen und erst am Ende die tatsächlichen Werte einzusetzten.
| Zitat: | | Verständnisfrage: az muss immer gleich der entgegengesetzer Beschleunig sein, sonst würde der Massenpunkt doch die Kreisbahn verlassen. Laut Newton ;D oder ? |
Wie meinst du das jetzt ? - Es gibt nur eine Beschleunigung bei einer Kreisbewegung und die ist ist zum Mittelpunkt gerrichtet. Eine entgegengesetzt Beschleunigung existiert nicht. Vielleicht verwechselst du hier Scheinkräfte bzw. -beschleunigungen.
Nun zur anderen Aufgabe:
Wie lang dauert eine 20000 Hz Schwingung ? Welchen Winkel legt die LP in dieser Zeit zurück, wenn du ihrer Drehfrequnez f gegeben hast. Wie schließt du nun von diesem Winkel auf die Länge dieses Tones auf der Schallplatte an den verschiedenen Rändern ?
Bzw. was ist mit a und b gemeint ? |
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rockorakete
Anmeldungsdatum: 06.06.2009
Beiträge: 6
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| rockorakete Verfasst am: 14. Jun 2009 20:30 Titel: |
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Danke für die Antwort:
Zur Frage wegen der Beschleunigung: Ich meinte ,weil ja g die Beschleunigung ist, die in richtung deS Mittelpunktes gerichtet ist. Konnte ich deshalb Fz= fr setzen? Weil im Abitur Buch Duden Physik steht das die Zentrifugalkraft entgegengesetzt der Radialkraft liegt mit dem gleichen Betrag.
Wegen der sache a und b . Aufgabe a) und Aufgabe b) soll das bedeuten.
MFG |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 14. Jun 2009 20:36 Titel: |
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| pressure hat Folgendes geschrieben: | | Wie meinst du das jetzt ? - Es gibt nur eine Beschleunigung bei einer Kreisbewegung und die ist ist zum Mittelpunkt gerrichtet. Eine entgegengesetzt Beschleunigung existiert nicht. Vielleicht verwechselst du hier Scheinkräfte bzw. -beschleunigungen. |
Ich denke, dass er die Zentrifugalkraft meint, aber die wäre ja genauso groß!
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 14. Jun 2009 20:56 Titel: |
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| Zitat: | | Zur Frage wegen der Beschleunigung: Ich meinte ,weil ja g die Beschleunigung ist, die in richtung deS Mittelpunktes gerichtet ist. Konnte ich deshalb Fz= fr setzen? Weil im Abitur Buch Duden Physik steht das die Zentrifugalkraft entgegengesetzt der Radialkraft liegt mit dem gleichen Betrag. |
Was ist bei dir Fz und was Fr ? Ich kann jetzt nur raten, Fz ist die Zentrifugalkraft und Fr ist die Radialkraft. Und mit Radialkraft meinst du die Zentripetalkraft ?
Wenn das alle richtig ist, dann muss du dir über folgendes klar werden - hierbei bezeichne ich die Radialkraft als Zentripetalkraft:
Zentrifugal- und die Zentripetalkraft sind immer betragsgleich und entgegengesetzt gerichtet, damit hast du also recht. Dies ist aber so, weil die beiden Kräfte eigentlich nur eine Kraft ist, die sich je nach Bezugssystem unterschiedlich außert. Wählst du als Bezugssystem ein Inertialsystem, also z.b. eine in Ruhe befindlichen Beobachter der Kreisbahn, dann gibt es für diesen nur die Zentripetalkraft (= in den Mittelpunkt ziehende Kraft) diese bewirkt, dass der Körper immer zum Mittelpunkt beschleunigt wird und ist damit verantwortlich für die Kreisbahn, da sich der Körper ansonsten geradelinig also tangential weiterbewegen würde (gemäß Newton). Die Zentrifugalkraft existiert in diesem Bezugssystem also nicht. In unserm Fall ist dient als Zentripetalkraft die Erdanziehungskraft bzw. ist sie. Wechselt man das Bezugssystem und sieht diese Kreisbahn aus Sicht des Körpers der um die Erde kreist (man befindet sich hier in einem ständige beschleunigten Bezugssystem !), dann existiert eine Scheinkraft (wie in jedem Nichtinertialsystem): die Zentrifugalkraft. Sie drückt den Körper scheinbar nach Außen weg, dies wird aber von Erdanziehung ausgeglichen (Kräftegleichgewicht) und so ist dieser Körper "schwerelos".
Siehe hierzu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft
http://de.wikipedia.org/wiki/Zentripetalkraft
Aus welchem Bezugssystem du die Aufgabe betrachten willst, soll die überlassen sein. Ich würde dir aber vorschlagen du wählst erstere Variante und damit die Zentripetalkraft (bzw. Radialkraft). Damit bei dieser Aufgabe einfach die Zentripetalkraft mit der Erdanziehungskraft gleichsetzen, weil sie identisch sind. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 14. Jun 2009 21:10 Titel: |
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| rockorakete hat Folgendes geschrieben: |
V=s/t | nach s auflösen [b]s=263893,78 KM :10 KM (Sicherheitsabstand) = 26389 Satelliten haben Platz. |
Diese Umstellung ist überflüssig, da der Bahnradius vorgegeben ist. Zweitens, mehr als Ergänzung: Warum gibt es nur eine(!) geostationäre Bahn? Vom Tages - Umlauf her sind doch viele gleichartige Bahnen möglich?
mfGF |
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