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Nachricht |
schlabummf
Gast
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 schlabummf Verfasst am: 05. Mai 2005 23:11 Titel: Mindestgeschwindigkeit für Kreisbewegung |
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Hallo,
ich habe 2 kleine Probleme beim Thema Kreisbewegungen.
Problem 1: Woher weiss ich, welche Geschwindigkeit ein Körper benötigt um erfolgreich eine Kreisbewegung im Looping zu vollziehen? Reicht es davon auszugehen, dass die Zentripetalbeschleunigung am höchsten Punkt des Kreises bzw Loopings mindestens gleich des Ortsfaktors sein muss? Dadurch liesse sich die Geschwindigkeit errechnen, die der Körper im höchsten Punkt haben muss, und somit auch die Geschwindigkeiten an allen anderen Punkten durch den Energieerhaltungssatz. Ist das korrekt so?
Problem 2: Wieso muss bei einem Objekt, das sich über einen halbkreisförmigen Hügel bewegt, die Zentripetalkraft kleiner als die Gewichtskraft sein, damit das Objekt nicht abhebt? Wenn man sich bewusst ist, dass die Geschwindigkeit mit der Zentripetalkraft zunimmt, klingt das ja logisch. Da die Zentripetalkraft jedoch laut Schulbuch zum Kreismittelpunkt hin wirkt müsste doch eine hohe Zentripetalkraft das Objekt nur stärker an den Hügel pressen, oder nicht?
Bin für jede Hilfe sehr dankbar. |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden
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| para Verfasst am: 06. Mai 2005 12:58 Titel: Re: Mindestgeschwindigkeit für Kreisbewegung |
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| schlabummf hat Folgendes geschrieben: | | Problem 1: Woher weiss ich, welche Geschwindigkeit ein Körper benötigt um erfolgreich eine Kreisbewegung im Looping zu vollziehen? Reicht es davon auszugehen, dass die Zentripetalbeschleunigung am höchsten Punkt des Kreises bzw Loopings mindestens gleich des Ortsfaktors sein muss? Dadurch liesse sich die Geschwindigkeit errechnen, die der Körper im höchsten Punkt haben muss, und somit auch die Geschwindigkeiten an allen anderen Punkten durch den Energieerhaltungssatz. Ist das korrekt so? |
Aber sowas von korrekt. 
| schlabummf hat Folgendes geschrieben: | | Problem 2: Wieso muss bei einem Objekt, das sich über einen halbkreisförmigen Hügel bewegt, die Zentripetalkraft kleiner als die Gewichtskraft sein, damit das Objekt nicht abhebt? Wenn man sich bewusst ist, dass die Geschwindigkeit mit der Zentripetalkraft zunimmt, klingt das ja logisch. Da die Zentripetalkraft jedoch laut Schulbuch zum Kreismittelpunkt hin wirkt müsste doch eine hohe Zentripetalkraft das Objekt nur stärker an den Hügel pressen, oder nicht? |
Achja, das leidige Problem mit Zentripetal- und Zentrifugalkraft. Um das Auto auf seiner Kreisbahn zu halten, muss eine Zentripetalkraft nach innen wirken. Das Problem ist, dass diese ja vom Auto selbst aufgebracht werden muss. Auf das Auto selbst wirkt also eine Gegenkraft, die genau den gleichen Betrag hat wie die Radialkraft (bzw. Zentripetalkraft), aber eben nach außen wirkt. Ist die Gewichtskraft des Autos zu klein, um die benötigte Radialkraft für die Kreisbahn aufzubringen, so will es sich praktisch auf eine Kreisbahn größeren Radius begeben und hebt vom Boden ab.
Wie gesagt, die exakte Beschriebung der Zentrifugalkraft (welche auch gern mal als Scheinkraft bezeichnet wird) ist nicht so einfach, aber in den meisten Fällen kommt man mit logischer Überlegung ganz gut hin.
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Formeln mit LaTeX |
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Neko
Anmeldungsdatum: 04.07.2004
Beiträge: 526
Wohnort: Berlin
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| Neko Verfasst am: 06. Mai 2005 13:12 Titel: Re: Mindestgeschwindigkeit für Kreisbewegung |
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| schlabummf hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
Problem 1: Woher weiss ich, welche Geschwindigkeit ein Körper benötigt um erfolgreich eine Kreisbewegung im Looping zu vollziehen? Reicht es davon auszugehen, dass die Zentripetalbeschleunigung am höchsten Punkt des Kreises bzw Loopings mindestens gleich des Ortsfaktors sein muss? Dadurch liesse sich die Geschwindigkeit errechnen, die der Körper im höchsten Punkt haben muss, und somit auch die Geschwindigkeiten an allen anderen Punkten durch den Energieerhaltungssatz. Ist das korrekt so?
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Vergiss nicht, zusätzlich zu kinetischer Energie und Potentieller Energie auch noch die Rotationsenergie mit in deine Rechnung einzubeziehen 
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Prefect:"ich habe dich von der Erde gerettet"
Dent:"Und was ist mit der Erde passiert?"
"Och,...die wurde zerstört"
"Ach ja"
"Ja, sie ist einfach ins Weltall verdunstet"
"Weißt du, das nimmt mich natürlich ein bißchen mit" |
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schlabummf
Gast
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| schlabummf Verfasst am: 07. Mai 2005 10:27 Titel: |
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Hallo,
danke für eure schnelle Hilfe.  Jetzt sind mir nurnoch 2 Dinge unklar, vllt könnt ihr mir da ja auch weiterhelfen.
1: Wenn Frequenz f und Radius r gegeben sind, wie berechne ich dann die Höhe h (Abstand zwischen tiefstem Punkt des Balles und des Körpers) eines Körpers, der innerhalb eines Balles rotiert (mit der gegebenen Frequenz, der Ball hat den Radius r)?
2: Wie belege ich, dass eine Schwingung harmonisch ist?
Nochmal danke für eure Hilfe. |
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Nikolas
Ehrenmitglied
Anmeldungsdatum: 14.03.2004
Beiträge: 1873
Wohnort: Freiburg im Brsg.
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| Nikolas Verfasst am: 07. Mai 2005 11:42 Titel: |
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zu 2.: Eine Schwingung ist dann harmonisch, wenn in der Störung ein lineares Kraftgesetz gilt. Also F ~ s(t)
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Nikolas, the mod formerly known as Toxman.
Erwarte das Beste und sei auf das Schlimmste vorbereitet. |
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Gast
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| Gast Verfasst am: 07. Mai 2005 11:53 Titel: |
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Und wie überprüfe ich, ob in der Störung ein lineares Kraftgesetz gilt?
Beispiel: "Ein Ball springt auf und ab. Sind die Bedingungen für eine harmonische Schwingung erfüllt? Begründen Sie." |
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Nikolas
Ehrenmitglied
Anmeldungsdatum: 14.03.2004
Beiträge: 1873
Wohnort: Freiburg im Brsg.
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| Nikolas Verfasst am: 07. Mai 2005 12:10 Titel: |
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Welche Kräfte wirken denn auf den Ball?
Das ist doch hauptsächlich G. G hängt (in sehr guter Näherung) nicht vom Ort des Balls ab, sondern nur von seiner Masse.
Also ist die wirkende Kraft nicht linear vom Ort des Balls anhängig d.h. hier liegt keine harmonische Schwingung vor.
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