RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Kraftwirkung bei einem Jojo
 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik
Autor Nachricht
Norman



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 5

Beitrag Norman Verfasst am: 08. Dez 2009 12:52    Titel: Kraftwirkung bei einem Jojo Antworten mit Zitat

Hallo,

Ich habe eine kleine Frage. Und zwar soll ich die Kraft berechnen die beim fallen eines JoJos auf einen Haken wirkt.
Spontan würde ich sagen das es ja auf jedenfall die gewichtskraft des Jojos sein muss. Ich denke aber auch das vielleicht durch die Geschwindigkeit noch zusätzlich Kraft wirkt.

In einer voran gegangenen Aufgabe sollte ich Winkelbeschleunigung und Fallbeschleunigung berechnen, das habe ich auch schon getan.

Ich könnte mir vorstellen das vielleicht auch noch die Zentrifugalkraft zusätzlich wirkt.

Edit:

Uups, da das JoJo ja gerade am fallen ist wirkt warscheinlich nicht die komplete gewichtskraft. Laut meinen Berechnungen wäre die Zentrifugalkraft etwa 1/3 der Gewichtskraft. Also wirkt nur etwa 1/3 der gewichtskraft auf den Haken.

Stimmt das so?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Dez 2009 16:44    Titel: Re: Kraftwirkung bei einem Jojo Antworten mit Zitat

Norman hat Folgendes geschrieben:
da das JoJo ja gerade am fallen ist wirkt warscheinlich nicht die komplete gewichtskraft.

Allgemein geht das sicher schon in eine gute Richtung.

Magst du mal deine Berechnungen konkreter zeigen, damit wir besser nachvollziehen können, was du bisher selbst schon herausgefunden hast und wo eventuell noch Tipps hilfreich sein könnten?

Welche Variablen hast du für deine Rechnung eingeführt? Magst du mal zeigen, wie all diese Variablen in deiner bisherigen Rechnung herausgefallen sind, so dass du nur noch die Zahl 1/3 übrig behalten hast?
(Oder ist dein "etwa 1/3" vielleicht eher als Schätzung gemeint gewesen?)

Wie sehen die Ansätze für deine Rechnung aus, wenn noch alle diese Variablen mit drin stehen? Hast du zum Beispiel irgendwelche Annahmen für das Trägheitsmoment und den Radius des Jojos in deine Rechnung einfließen lassen, die du in der bisher genannten Aufgabenstellung hier noch nicht verraten hast?
Norman



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 5

Beitrag Norman Verfasst am: 08. Dez 2009 18:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ein an einem Deckenhaken befestigtes Jojo (anzunehmen als homogene Kreisscheibe mit m = 1 kg und Radius R = 10 cm) fällt, indem es durch den Seilzug in Rotation versetzt wird. Dabei wickelt sich der Faden ab.

(1)Bestimmen Sie die Winkelbeschleunigung und die Fallbeschleunigung der Scheibe.

(2) Wie groß ist die beim Fallen der Scheibe auf den Haken wirkende Kraft?

Die Beschleunigende Kraft setzt sich folgendermaßen zusammen:



Das Drehmoment ist definiert als oder

Für das Trägheitsmoment J setzen wir:




Beschleunigung ist definiert als :



Ich stelle nach um:



Einsetzen in die Anfangsgleichung ergibt.



Also Aufgabe (1) Habe ich so bearbeitet. Müsste dann bei (2) die Beschleunigende Kraft nicht jetzt wirken? Also

Es müssten dann also 6,54N sein.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2009 03:51    Titel: Antworten mit Zitat

Hm, sehr spannend smile

Ich bin mit weiten, weiten Teilen deiner Berechnung für die Winkelgeschwindigkeit und die Beschleunigung ("Aufgabe 1") einverstanden.

Aber mit dem Anfang dieser Berechnung bin ich noch überhaupt nicht einverstanden.

Ich finde, da fehlt unbedingt eine Skizze, in der du einzeichnest und dir klarmachst, was das für eine Kraft ist (und wo und in welche Richtung sie wirkt), die du da in deinen Gleichungen als bezeichnet hast.

Die Zentrifugalkraft ist das sicher überhaupt nicht, denn die würde ja nur radial nach außen zeigen, und eine Kraft, die radial vom Mittelpunkt des Jojos nach außen zeigt, könnte in keiner Weise die Rotationsgeschwindigkeit des Jojos ändern.

Magst du mal versuchen, so eine Skizze zu machen, und diese am besten mal hier zu zeigen?
(Ich vermute mal ganz stark, das könnte sehr viel dazu beitragen, dass der Groschen für die Aufgabe (2) mit der Kraft auf den Haken fällt. Vielleicht kannst du dann auch gleich schon sagen und mit Hilfe der Skizze in Worten formulieren, was genau die in (2) gesuchte Lösung mit dem zu tun hat, was du in (1) betrachtet hast?)
Norman



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 5

Beitrag Norman Verfasst am: 09. Dez 2009 08:13    Titel: Antworten mit Zitat

Also Gewichtskraft wirkt nach unten. Und dem entgegen wirkt naja ich weis nicht wie ichs nennen soll. Eine Seilkraft? Dadurch entsteht dann ein Drehmoment.

Ich würde sagen das vielleicht diese Seilkraft am Haken wirkt und das mit 1/3 FG



jojo.jpg
 Beschreibung:

Download
 Dateiname:  jojo.jpg
 Dateigröße:  19.79 KB
 Heruntergeladen:  6866 mal

dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 09. Dez 2009 12:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ich finde, "Seilkraft" klingt bereits sehr gut smile

Vielleicht könnte man bei einem Jojo statt von einem Seil eher von einem Faden sprechen oder so.

Magst du vielleicht noch dazusagen, mit welcher Begründung diese Fadenkraft (mit Betrag (1/3) F_G) deiner Überlegung nach genauso groß sein soll wie die Kraft auf den Haltehaken? (Die Kraft auf den Haltehaken hat ja zum Beispiel eine andere Richtung als die Seilkraft, die du eingezeichnet hast).

Und magst du in deiner Skizze vielleicht noch etwas genauer die Pfeile so einzeichnen, dass man sieht, in welchen Punkten sie genau angreifen (vielleicht, indem du die Pfeile farbig malst, so dass man sie leicht sieht, egal worauf sie zu liegen kommen?)
In welchem Punkt greift zum Beispiel die Gewichtskraft an? Übt auch die Gewichtskraft ein Drehmoment auf das Jojo aus, das du in deiner Rechnung zusätzlich berücksichtigen müsstest?
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Mechanik