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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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 FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 15:21 Titel: Fadenkraft |
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Meine Frage:
Hallo zusammen! Sitze an einer Physikaufgabe und komme leider nicht weiter. Folgende Aufgabenstellung:
Eine Kugel von 0,02 kg Masse wird ohne Energiezufuhr an einem dünnen Faden im Kreis geschleudert. Der Kreis steht vertikal, und am höchsten Punkt dieser Bahn zieht eine Kraft von 0,2 N an dem Faden. Wie groß ist die Fadenkraft am tiefsten Punkt der Bahn?
Meine Ideen:
Zunächst habe ich die Zentripetalbeschleunigung am höchsten Punkt ermittelt. Formelmäßig habe ich des Weiteren noch an den Drehimpuls und an die Bahngeschwindigkeit gedacht. Allerdings bleibt immer eine Größe offen.
Vielleicht kann mir jemand weiterhelfen. Vielen Dank schonmal im Voraus! |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 15:37 Titel: |
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Stichwort "Gewichtskraft". 
Viele Grüße
Steffen |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 15:51 Titel: |
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Also genauso groß wie oben? Sicher?! |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 15:56 Titel: |
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Nein, oben verringert die Gewichtskraft doch die Fadenkraft. Unten kommt sie dazu. |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 16:08 Titel: |
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Klingt logisch. Also:
Also käme aufgerundet 0,4 N raus. |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 16:14 Titel: |
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Nein, dann wäre F=0,2N und es würde oben gar keine Kraft auf den Faden wirken. |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 16:20 Titel: |
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Anscheinend stehe ich auf dem Schlauch. Bitte um Auflösung. 
Zuletzt bearbeitet von FH-Student am 27. Mai 2019 17:19, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 16:24 Titel: |
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Du kennst die Gewichtskraft mit 0,2N. Oben wird die ja subtrahiert. Laut Aufgabe bleiben dann noch 0,2N übrig, die am Faden ziehen. Damit kennst Du die Zentripetalkraft. |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 16:34 Titel: |
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Also:
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 16:37 Titel: |
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Ich weiß nicht, wofür die Indizes bei Dir stehen, aber nun kannst Du für unten mit  weiterrechnen.
PS: Falls allerdings Z für Zentripetalkraft (und nicht für Zugkraft) steht: die Zugkraft (also die gesuchte Fadenkraft!) ist jederzeit die Summe aus Fliehkraft und Gewichtskraft.
PPS: Dabei ist die Fliehkraft immer weg vom Drehpunkt gerichtet, die Gewichtskraft immer nach unten. Die 0,2N Gewichtskraft werden nach oben also abgezogen, nach unten aber addiert. Nach oben bleiben dann 0,2N Fadenkraft, wieviel wird es dann unten sein?
PPPS: Die Fliehkraft ist natürlich nur eine Scheinkraft, die der Zentripetalkraft entgegengesetzt ist. So ist es aber anschaulicher.
Zuletzt bearbeitet von Steffen Bühler am 27. Mai 2019 16:53, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 16:44 Titel: |
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Das Z für zentripetal, das F für Faden und das g wegen der Gewichtskraft. Meine Formel war für den oberen Punkt. |
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FH-Student
Anmeldungsdatum: 01.03.2019
Beiträge: 23
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| FH-Student Verfasst am: 27. Mai 2019 17:30 Titel: |
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| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: |
PS: Falls allerdings Z für Zentripetalkraft (und nicht für Zugkraft) steht: die Zugkraft (also die gesuchte Fadenkraft!) ist jederzeit die Summe aus Fliehkraft und Gewichtskraft.
PPS: Dabei ist die Fliehkraft immer weg vom Drehpunkt gerichtet, die Gewichtskraft immer nach unten. Die 0,2N Gewichtskraft werden nach oben also abgezogen, nach unten aber addiert. Nach oben bleiben dann 0,2N Fadenkraft, wieviel wird es dann unten sein?
PPPS: Die Fliehkraft ist natürlich nur eine Scheinkraft, die der Zentripetalkraft entgegengesetzt ist. So ist es aber anschaulicher. |
Also: Am unteren Punkt zeigt die Zentripetalkraft nach oben (nach innen), die Fadenkraft nach unten und die Gewichtskraft ebenfalls nach unten.
Richtig? |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462
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| Steffen Bühler Verfasst am: 27. Mai 2019 18:41 Titel: |
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Ja. Ich fürchte zwar, mit der Zentripetalkraft wird es verwirrender, aber mach mal weiter. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 28. Mai 2019 08:33 Titel: |
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