Hilfe: Physik Hausaufgabe: Kreisbewegungen: Kettenkarussel

PhillipK · Anmeldungsdatum: 01.04.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Die 3m langen Ketten eines Kettenkarussells sind um 30° aus der Vertikalen ausgelenkt. Die Aufhängepunkte der Ketten befinden sihch auf einem Kreis von 6m Durchmesser.

a) Wie viele Runden dreht das Karussell während einer Fahrt von 2 Minuten Dauer.

b) Um welchen Faktor ändert sich die Belastung der Ketten bei der Fahrt gegenüber dem Ruhezustand.

Meine Ideen:
a) Da keine Geschwindigkeit oder Zentripetalkraft oder Zentripetalbeschleunigung ausrechenbar ist, habe ich ja nur die Auslenkung um 30° als Anhaltspunkt um auf die Geschwindigkeit zu kommen ( und dadurch auf die Rundenanzahl in 2m mithilfe der Frequenz/Periode)

Mit dem Sinus konnte ich bereits den Radius des Kreises von den ausgerenkten Ketten berechnen ( 1,5m + 3m)

Danke für euere Hilfe!
PHillip

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

a) Doch, die Zentrifugalkraft lässt sich aus dem Winkel bestimmen. Im rotierenden Bezugssystem wirken auf den Fahrgast (wie auch immer man das nennen soll, sorry^^) drei Kräfte: Gravitation, Zentrifugalkraft sowie Kraft von der Kette. Die Kraft von der Kette kann aber nur längs dieser wirken. Diese drei Kräfte sind im Gleichgewicht (wird zwar nicht gesagt, aber man sollte doch wohl davon ausgehen, dass der Winkel von 30° stabil ist). Das heißt, die vektorielle Summe aus Gravitationskraft (vertikal) und Zentrifugalkraft (horizontal) ist ein Vektor, der parallel zur 30°-Linie ist. Mit einer Skizze erfährst du, wie du mit dem Tangens das Verhältnis von Gravitation und Zentrifugalkraft bestimmen kannst.

Hilft dir das erstmal weiter?