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Rotation : Kugel und Zylinder auf Schleifenbahn
 
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Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 23. Okt 2010 21:52    Titel: Rotation : Kugel und Zylinder auf Schleifenbahn Antworten mit Zitat

Meine Frage:
1)Von welcher Höhe h (über dem tiefsten Punkt der Schleifbahn) muss eine Kugel der Masse m entlang einer Schiene auf einer geneigten Ebene herablaufen um dannach eine kreisförmige mit d=2 r=0,2m zu durchlaufen, ohne im oberen Punkt der Schleifenbahn herab zu fallen?(Rotationsenergie ist nich zu berücksichtigen)

2) Auf welcher Höhe hat man die Kugel in dieser Schleifenbahn zu bringen, wenn man die Rotationsenergie beachtet?

3)Eine schiefe Ebene ( Länge 1,2m Neigungsebene 30 Grad) rollen eine Kugel, ein Vollzylinder V und ein Holzzylinder H von der gleichen Masse herab(m 300g r 2,1m). Von der Reibung ist abzusehen.
a)Mit welcher Bahngeschwindigkeit v, welcher Winkelgeschwindigkeit und nach welcher zeit treffen die 3 Körper am ende der schiefen Ebene ein?
b)Wie groß ist dort ihre kinetische Energie der Translations- und Rotationsbewegung?
c)Welche Bahnbeschleunigung a und welche Winkelbeschleunigung erfahren sie?



Meine Ideen:
Ich würd mich über Hilfe wahnsinnig freuen
also ich weiß auf jeden fall das man bei 1 den Energieerhaltungssatz anwenden muss.
Vllt. könnt ihr mir sonst nen bissl auf die Sprünge helfen ?!
Danke
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
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Beitrag Brot Verfasst am: 23. Okt 2010 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

Mit dem Ansatz des Energieerhaltungssatzes bin ich einverstanden. Thumbs up!

Als erstes kannst du überlegen, welche Bedingung erfüllt sein muss, damit die Kugel nicht aus der Schleife fällt. Welche Energie braucht sie, um an den obersten Punkt der Schleife zu kommen und wie viel zusätzliche Energie braucht sie, um nicht herunter zu fallen (jene Bedingungen eben).
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 23. Okt 2010 22:03    Titel: Antworten mit Zitat

zu 3)
Angenommen alle 3 Körper haben die gleiche Anfangsgeschwindigkeit, dann bewegen sich alle drei mit der gleichen Geschwindigkeit die schiefe Ebene hinunter.
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 23. Okt 2010 22:07    Titel: Antworten mit Zitat

zu 1)
vom oberen Punkt der Schleife kann die Kugel nicht herunterfallen!
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 23. Okt 2010 22:16    Titel: Antworten mit Zitat

sorry ich meine nicht holzzylinder sonder hohlzylinder
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 23. Okt 2010 22:21    Titel: Antworten mit Zitat

Packo :
zu 3 kann es doch sein dass sie hier alle gleich schnell sind ist glaub ich auch beabsichtigt
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 23. Okt 2010 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

zu 2.) Wenn du 1. hast, ist das analog, nur zusätzlich Rotationsenergie.

zu 3.) Die Körper wandeln verschieden viel Energie in Rotationsenergie um. Deshalb kommen sie nicht gleichzeitig unten an. Kugel, Hohlzylinder und Vollzylinder haben verschiedene Trägheitsmomente.
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 24. Okt 2010 09:14    Titel: Antworten mit Zitat

Egal ob Holzzylinder oder Hohlzylinder: ohne Reibung können sie nicht rotieren und bewegen sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie Kugel und Vollzylinder (und eventuell noch eine Kartoffel).
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 14:38    Titel: Antworten mit Zitat

Naja also ich will erstmal bei 1 anfangen ,
könnt ihr mir iwie winen Ansatz geben.
Muss ich jetzt die Formeln der potentiellen Energie und der kinetischen gegenüberstellen und m rausteilen also:
mgh=1/2mv /:m
dann könnt ich nach h umstellen,aber v hab ich ja auch nich
und außerdem hat das ja nichts mit der Schleifenbahn zu tun.
hmmmm....
?
danke
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 14:49    Titel: Antworten mit Zitat

oder vielleicht
Epot= Ekin+Erot
mgh=m/2 v^2+1/2 J w^2
???
beim letzten Post mein ich auch v^2
Brot



Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden

Beitrag Brot Verfasst am: 24. Okt 2010 14:49    Titel: Antworten mit Zitat

Frage wichtig hat Folgendes geschrieben:
Naja also ich will erstmal bei 1 anfangen ,
könnt ihr mir iwie winen Ansatz geben.
Muss ich jetzt die Formeln der potentiellen Energie und der kinetischen gegenüberstellen und m rausteilen also:
mgh=1/2mv /:m
dann könnt ich nach h umstellen,aber v hab ich ja auch nich
und außerdem hat das ja nichts mit der Schleifenbahn zu tun.
hmmmm....
?
danke


Der Körper ist anfangs in einer bestimmten Höhe und hat potentielle Energie. Diese potentielle Energie wird auf dem Weg nach unten in Bewegungsenergie umgewandelt. Es muss dann unten genügend Bewegungsenergie vorhanden sein, damit der Körper im Looping auf die Höhe des obersten Punktes kommt und zusätzlich die notwendigen Bedingung dafür erfüllt, dass er nicht herunter fällt. Das Ergebnis (die gesuchte Höhe) kann man als Vielfaches des Radius angeben.

Packo: Das hier sind Aufgaben, die bestimmten Stoff vermitteln sollen. Deshalb wird zur Vereinfachung oft von Details abgesehen, die für den zu lernenden Stoff unwichtig sind. Zwischen dem Absehen von der Reibung und ihrem Nichtvorhandensein gibt es einen Unterschied. So verstehe ich die Aufgabe jedenfalls. Mit deinen Einwürfen wird der Fragesteller zudem verwirrt.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 24. Okt 2010 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

najo, ich finde packo hat mit seinem Einwand recht, wenn man die Angabe so schreibt, ist das mechanisch überhaupt nicht in Ordnung.

Wahrscheinlich weil diejenigen die diese Angaben schreiben selbst nicht genau wissen was denn nun eigentlich der Unterschied zwischen Rollwiderstand und Reibung aufgrund der Auflagefläche ist.

Ohne Reibung kann unter SChwerkraft nichts rollen.

Also sagen wir ohne Rollwiderstand


Zuletzt bearbeitet von VeryApe am 24. Okt 2010 15:26, insgesamt einmal bearbeitet
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

Also heißt das ich muss die Aufgaben nicht machen und meiner Physiklehrerin ordentlich ihren Fehler unter die Nase reiben?
Willkommen
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich bin mit 1 schon soweit das ich erstmal die benötigte Geschwindigkeit ausgerechnet habe:
Fg=Fz
mg=(m*v^2)/r
v=Wurzel aus g*r
v=1,4m/s

Jetzt weiter mit Epot= Ekin+Erot ???
danke
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 24. Okt 2010 15:53    Titel: Antworten mit Zitat

wenn die angabe so da steht, kannsd du die Antwort von packo geben.

alle sind gleich schnell unten und keiner rollt.
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

ach mist rotationsenergie muss ich ja erstmal gar nicht berücksichtigen
also nur Epot=Ekin
?
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 24. Okt 2010 16:05    Titel: Antworten mit Zitat

Also wenn ich das os machen würde dann würd das ja so aussehen:
mgh=1/2 m v^2
h=(1/2 v^2):g
h=0,09

also ich hab das gefühl das kann iwie nich hin kommen,
aber iwie fällt mir auch nichts besseres ein^^
naja vielleicht habt ihr ja nochmal ne Idee grübelnd
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 24. Okt 2010 19:54    Titel: Antworten mit Zitat

Frage wichtig,
ich würde mich an deiner Stelle nicht mit dem Lehrer anlegen.
Du kannst ihm aber sagen, dass der Körper im obersten Punkt der Schleife nicht herabfallen kann. Im übrigen braucht er deshalb dort auch keine zusätzliche Energie - er muss nur hinkommen!
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 27. Okt 2010 14:26    Titel: Antworten mit Zitat

?? aber beim freien fall haben wir auch aufgaben wo die luftreibung nich beachtet wird und wir dann noch schall berechnen sollen der sich im vakuum gar nicht ausbreiten kann... wieso soll da nun diese aufgabe ohne reibung nicht gehen!? kann mich ma einer aufklären
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 27. Okt 2010 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Die Aufgabenstellung meint mit "Reibung nicht berücksichtigen" einfach, dass man nicht zu berücksichtigen braucht, dass so ein rollender Gegenstand durch Rollreibung Energie verliert und am Ende langsamer ist als ohne Rollreibung. Ich denke, das hast du auch schon locker verstanden und kannst damit einfach losrechnen.

Dass so ein Körper auf einer schiefen Bahn eine Haftreibungskraft zur Unterlage braucht, damit seine Rollbewegung beschleunigt werden kann und der Körper nicht einfach nur herrunterrutscht, das mag die Spitzfindigkeit derer sein, die sagen "strenggenommen geht so ein Rollen ohne (Haft-) Reibung nicht".
Frage wichtig
Gast





Beitrag Frage wichtig Verfasst am: 27. Okt 2010 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

danke dermarkus für die aufhellung... wenn mir jetzt noch jemand sagen kann ob der körper aus dem obersten punkt rausfällt wenn er nur auf die höhe kommt (mgh) oder ob er noch mehr energie braucht (wir haben heute gelernt dass noch mg = mv^2/r setzen muss und da die kinetische energie ausgerechnet werden muss die dann noch zu mgh dazu kommt... sorry das verwirrt mich nur grad grübelnd
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 27. Okt 2010 14:42    Titel: Antworten mit Zitat

Packo hat Folgendes geschrieben:

Du kannst ihm aber sagen, dass der Körper im obersten Punkt der Schleife nicht herabfallen kann. Im übrigen braucht er deshalb dort auch keine zusätzliche Energie - er muss nur hinkommen!


Packo, solche Gegenstände wie ein rollender Zylinder werden im allgemeinen nicht in Schienen festgehalten, die sie am Runterfallen hindern. Deshalb muss sich der Threadersteller hier natürlich schon Gedanken darüber machen, was erforderlich ist, damit der Körper am obersten Punkt der Schleife nicht herabfällt, und wieviel zusätzliche Energie der Körper dafür haben muss.

Ich bin also voll mit den Tipps von Brot einverstanden und empfehle dem Threadersteller, diesen Tipps zu folgen und sich nicht durch Spitzfindigkeiten vom Weg abbringen oder abhalten zu lassen.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 27. Okt 2010 14:43    Titel: Antworten mit Zitat

Frage wichtig hat Folgendes geschrieben:
danke dermarkus für die aufhellung... wenn mir jetzt noch jemand sagen kann ob der körper aus dem obersten punkt rausfällt wenn er nur auf die höhe kommt (mgh) oder ob er noch mehr energie braucht

Er braucht noch mehr Energie. Welche Kraft muss ihn nämlich obenhalten, damit ihn die Gewichtskraft nicht nach unten aus der Bahn zieht?

Mit welcher Überlegung seid ihr heute drauf gekommen, dass man

Zitat:

(wir haben heute gelernt dass noch mg = mv^2/r setzen muss

, und wie habt ihr das mit dem mv^2/r dabei genannt?
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 27. Okt 2010 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

@dermarkus,
also ich gebe ja zu, dass das mit den rollenden Körpern etwas spitzfindig von mir war.
Bei dem Schleifenbeispiel sehe ich jedoch keine Spitzfindigkeit. Ich bin auch damit einverstanden, dass der Threadsteller sich Gedanke darüber macht, was erforderlich ist damit die Kugel nicht vom obersten Punkt herunterfallen kann.

Du scheinst ja etwas von Mechanik zu verstehen: könntest du mir vielleicht mal näher erklären, wie es möglich sein soll, dass so eine Kugel sich im obersten Punkt von der Schiene loslösen und herunterfallen kann?
In Erwartung, Packo
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 27. Okt 2010 20:05    Titel: Antworten mit Zitat

@dermarkus,
ich möchte dir die Antwort erleichtern.
Ich benötige keine ausführliche Erklärung, sondern habe nur zwei kurze Fragen.
(Ich nenne den untersten Punkt der Schleife A und den obersten B).

1. Welche Energie benötigt die Kugel im Punkt A, um B zu erreichen?

2. Welche zusätzliche Energie benötigt die Kugel, um nicht herunterzufallen?
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 27. Okt 2010 23:40    Titel: Antworten mit Zitat

packo??

was passiert denn wenn du im obersten Punkt B keine kinetische Energie mehr hast ?.

Fällst du dann nicht durch die Schwerkraft auf einer senkrechten Gerade vom Punkt B herunter?

damit du die Bahn halten kannsd brauchst du eine Geschwindigkeit im obersten Punkt B bei der die gesamte Gewichtskraft als Zentripetalkraft herhalten muß ist sie geringer fällt der Körper aus der Kreisbahn.

als zweiten Punkt wird genannt welche Energie benötigt er wenn man zusätzlich noch die Rotationsenergie berücksichtigt.

Da wär ich auch vorsichtig weil im oberen Teil fast keine Rotationsenergie in translatorische Energie umgewandelt werden kann, weil ziemlich wenig Bodenkraft da oben.

Zum Thema spitzfindig.

Das sehe ich nicht so, weil das mechanisch falsch ausgedrückt ist.
Das merkt man dann, wenn sich im Forum die Leute wundern, mit dem Satz wie bitte kann den die Reibung die normalerweise bremst ein Auto beschleunigen, weil man anscheinend Reibung mit Rollreibung sprich Rollwiderstand gleichsetzt.
Die Rollreibung ist eine innere Reibung, bei der durch Wälzkörperverformung Energie in Wärme übergeht.

Im Gegensatz zur allgemeinen Reibung auf Angriffsflächen.

Aber schlussendlich weiß nun jeder was hier gemeint ist.
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 28. Okt 2010 09:39    Titel: Antworten mit Zitat

@VeryApe,
danke dass du dich des Problems annimmst. Im Gegensatz zum dermarkus, der offensichtlich kneift.
Was du sagst, klingt einleuchtend, erhellt jedoch mein Problem nicht.

Meine Behauptung war (und ist): wenn die Kugel den obersten Punkt B erreicht hat, kann sie nicht herunterfallen, benötigt also dazu keine zusätzliche Energie.

Um mich vom Gegenteil zu überzeugen, beantworte doch die zwei einfachen Fragen:
1. Wie groß ist die Energie, die die Kugel im untersten Punkt A haben muss, um bis zum Punkt B zu gelangen?
2. Wie groß ist die zusätzliche Energie, die die Kugel benötigt, um nicht herunterzufallen?

Wir lassen die Rotationsenergie mal weg, die Schleifenbahn ist reibungslos glatt und auch sonst keine Tricks (kein verstecktes Katapult im Punkt B um die Kugel aus der Bahn zu schießen usw.)

(Ich habe heute wenig Zeit und kann die Antwort erst am Abend lesen).
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 28. Okt 2010 19:58    Titel: Antworten mit Zitat

im übrigen kneifft dermarkus nicht, der hat wahrscheinlich auch nicht immer Zeit da man nebenbei noch Geld verdienen muß und Familie hat.

Die Antwort hab ich dir doch schon gegeben.

Im Punkt B braucht man eine Geschwindigkeit damit der Körper nicht aufgrund der Gewichtskraft senkrecht nach unten fällt.

Idealweiser für das verbleiben auf der Kreisbahn von

FG=FZ Gewichtskraft ist Zentripetalkraft.



ist die Gewichtskraft größer als die bei gegebener Geschwindgikeit und radius benötigte Zentripetalkraft verlässt das ding die Kreisbahn nach innen. ist sie zu niedrig verlässt das Ding die Kreisbahn nach aussen.

Nach aussen ist aber nicht möglich weil das unser Looping verhindert nach innen aber doch.




Daher ist die zusätzliche Energie zur potentiellen Energie



Der Körper muß im Punkt A die Energie für die Hubarbeit bereitstellen plus die Restenergie damit er nicht die Kreisbahn verlässt.

Punkt A benötigte kinetische Energie=

m*g*2*r ist die Hubarbeit bzw der potentielle Energiegewinn.

Im Prinzip kann man natürlich sagen das das Ding in Punkt B immer herabfällt, es fällt halt dann auf einer Kreisbahn herab, herabfallen tuts aufjedenfall ob senkrecht oder parabel mässig oder kreisbahnmässig.

Es ist hier aber glaub ich mit herabfallen das verlassen des Bodenkontakts mit der Loopingbahn gemeint.
.

Packo hat Folgendes geschrieben:

Meine Behauptung war (und ist): wenn die Kugel den obersten Punkt B erreicht hat, kann sie nicht herunterfallen, benötigt also dazu keine zusätzliche Energie


grübelnd

Wenn du etwas auf die Decke schupft bleibt es dann bei dir auf der Decke?, wenn ja dann würde ich das Haus umdrehen, dann stehts richtig
Big Laugh
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 28. Okt 2010 20:29    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe,

Ich anerkenne, dass du dir viele Mühe gibst, mir das zu erklären. Ich habe auch halbwegs verstanden, viele Energie der Körper im Punkt A benötigt, um nicht herunterzufallen.

Aber: Meine Frage war:
Wie groß ist die Energie, die die Kugel im untersten Punkt A haben muss, um bis zum Punkt B zu gelangen?
Diese Antwort kann ich bei dir nicht finden.

(Ich bin noch immer der Ansicht, dass die Kugel nicht vom Punkt B herunterfallen kann).
Jedenfalls, vielen Dank für deine Mühe
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 28. Okt 2010 21:00    Titel: Antworten mit Zitat

Um bis zum Punkt B zu gelangen benötigt man die potentielle Energie von

m*g*2r, aber was passiert deiner Meinung nach, ab diesen Zeitpunkt?
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 28. Okt 2010 21:33    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich denke, dass der Körper im Punkt A kinetische Energie braucht, um bis zum Punkt B zu gelangen.
Die Frage ist, wie groß ist diese Energie?
(Ich will nicht wissen, wie große die potenzielle Energie ist!)
fuss



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519

Beitrag fuss Verfasst am: 29. Okt 2010 20:59    Titel: Antworten mit Zitat

.......Edit

Zuletzt bearbeitet von fuss am 29. Okt 2010 22:25, insgesamt einmal bearbeitet
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 29. Okt 2010 21:49    Titel: Antworten mit Zitat

Für den Threadersteller reicht es vollkommen, die Frage zu klären, welche Geschwindigkeit der Körper haben muss, um im höchsten Punkt der Bahn genug Geschwindigkeit zu haben, dass dort seine Zentrifugalkraft größer als die Gewichtskraft ist.

Denn im höchsten Punkt des Loopings ist die potentielle Energie am größten und damit die kinetische (und die Rotations-) Energie am kleinsten, also auch die Geschwindigkeit und damit auch die Zentrifugalkraft am kleinsten, und gleichzeitig ist dort die Komponente der Gewichtskraft, die durch die Zentrifugalkraft mindestens kompensiert werden muss, am größten.

Kurz gesagt: Hat der Körper genug Energie, um im höchsten Punkt die erforderliche Mindestgeschwindigkeit zu haben, dann schafft er es, den höchsten Punkt zu erreichen, und dann schafft er auch den Looping.

Und nun kommt das, was nicht mehr für das Lösen der Aufgabe in diesem Thread erforderlich ist:

Hat der Körper nicht diese dafür nötige Mindestenergie, dann erreicht er den höchsten Punkt nicht, sondern fällt schon vorher aus der Bahn (wenn er mehr als ein Viertel des Loopings schafft) oder rollt gar im Looping zurück (wenn er nicht einmal ein Viertel des Loopings geschafft hat).

Packo hat Folgendes geschrieben:
könntest du mir vielleicht mal näher erklären, wie es möglich sein soll, dass so eine Kugel sich im obersten Punkt von der Schiene loslösen und herunterfallen kann?


So ein Szenario braucht man natürlich nicht zum Lösen der Aufgabe. Wenns dich trotzdem interessiert, bitteschön:

Man gibt dem Körper genug Energie, dass er den Looping schaffen kann, denn dann kann er auch den höchsten Punkt im Looping erreichen. Dort lässt man ihn dann gegen etwas dagegen stoßen, das ihm genügend Energie entzieht, dass er den Looping nun nicht mehr schafft, und ihn direkt nach dem Stoß im höchsten Punkt des Loopings aus der Bahn fallen lässt.


Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 30. Okt 2010 01:09, insgesamt einmal bearbeitet
fuss



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519

Beitrag fuss Verfasst am: 29. Okt 2010 22:13    Titel: Antworten mit Zitat

ist es denn nicht so, dass der Körper die kinetische Energie betragsgleich der Änderung der potentiellen Energie benötigt, um Punkt B zu erreichen? Und anschließend wäre im Punkt B die Geschwindigkeit 0m/s, also kann der Körper nicht mehr weiterrollen. Die Bahn übt zwar eine Zwangskraft aus, die aber nur die Richtung der Geschwindigkeit ändert.

Edit: hat sich erledigt, eben weil die Richtung der Geschwindigkeit geändert wird, muss kurz vor B der tangential zur Kurve stehende Geschw.-Vektor einen genug großen Betrag haben, um vor B nicht aus der Bahn zu fallen
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 30. Okt 2010 10:04    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo dermarkus,
Ich habe es ja gleich geahnt, dass du was von Mechanik verstehst und mir bestätigen konntest, dass die Kugel im Punkt B nicht fallen kann (außer mit eingebautem Block).
Ich entschuldige mich hiermit auch dafür, dass ich dich des Kneifens verdächtigt habe.
Ich denke aber schon, dass auch der Fragesteller etwas davon lernen kann und auch mit seinem Lehrer die irreführende Fragestellung diskutieren kann.
Ich habe auch noch ein kleines Bild gemacht aus dem man (ohne große Berechnungen) sofort erkennen kann, dass ein Loslösen der Kugel im Punkt B eine physikalische Unmöglichkeit ist!
(siehe: img153.imageshack.us/img153/2089/schleife.png)
Gruß, Packo
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3243

Beitrag VeryApe Verfasst am: 30. Okt 2010 18:24    Titel: Antworten mit Zitat

wenigstens kapier ich jetzt dank der Skizze deine Logik, die aber falsch ist.

Nur weil das Objekt am Punkt Q die Kreisbahn nicht verlässt, heißt noch lange nicht das es an weiter oben gelegenen Punkten die Kreisbahn nicht verlassen wird. Du gehst von Anfang schon von einer Symmetrie aus.

Für diese Symmetrie ist aber die Voraussetzung gerade das der Körper die Kreisbahn nicht verlässt, das ist aber gerade nicht gegeben wenn er sie verlässt.

Kannsd du vielleicht nochmal konkretisieren was du genau meinst das die Kugel in Punkt B nicht herabfallen kann.

Welche Energie bekommst du als Lösung.

Normalerweise benötige ich für ein erreichen einer Höhe Hubarbeit die der kinetischen Energie entzogen wird und schließlich in der potentiellen Energie landet.
Das bedeutet im Klartext der Gewinn an potentieller Energie ist der Verlust an kinetischen Energie.

Hast du hier aber den Gewinn an potentieller Energie als kinetischer Energie liegen nicht mehr und nicht weniger, dann fliegt der Körper ganz sicher aus der Kreisbahn und zwar wie markus schon geschrieben hat vor Punkt B. Er wird nie die höhe des Punkt B erreichen obwohl er genug kinetische Energie hätte, weil man nicht vergessen darf das nebenbei noch eine Zwangskraft wirkt die den Geschwindigkeitsvektor umlenkt und somit verhindert das die gesamte kinetische Energie in potentielle umgewandelt werden kann.
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 30. Okt 2010 18:47    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
wenigstens kapier ich jetzt dank der Skizze deine Logik, die aber falsch ist.

Nur weil das Objekt am Punkt Q die Kreisbahn nicht verlässt, heißt noch lange nicht das es an weiter oben gelegenen Punkten die Kreisbahn nicht verlassen wird.


Du hast meine Skizze falsch herum gelesen: die Kugel bewegt sich im Sinne des Pfeiles!
Ich habe festgestellt: falls die Kugel bei P den Kreis nicht verlässt, kann sie ihn auch nicht im Punkte B verlassen (nicht umgekehrt).

Weiters möchtest du, dass ich nochmals konkretisiere, was ich damit meine, dass die Kugel im Punkt B nicht herabfallen kann.
Wir wollen hier nicht endlos das Gleiche wiederholen, trotzdem meine Antwort:
Ich meine damit, dass die Kugel nachdem sie im Punkt B angekommen ist, nicht mehr herunterfallen kann.

Zu deiner letzten Frage: ich habe keine Energie als Lösung.
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 30. Okt 2010 21:27    Titel: Antworten mit Zitat

Jetzt bin ich selbst schon durcheinander: (Tippfehler)
in meinem vorherigen Beitrag muss es heißen:
"Ich habe festgestellt: falls die Kugel bei P den Kreis nicht verlässt, kann sie ihn auch nicht im Punkte Q verlassen (nicht umgekehrt)".
isi1



Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2782

Beitrag isi1 Verfasst am: 31. Dez 2018 11:45    Titel: Antworten mit Zitat

Die sich in die Länge ziehende Diskussion läßt sich vielleicht durch Youtube abkürzen:
https://www.youtube.com/watch?v=xTmvUBvAkMo
Hier wird ziemlich genau der erste Teil unserer Aufgabe gerechnet.



a1.png
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_________________
Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ
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