Zentripetalkraft berechnen

hgh234 · Gast

Meine Frage:
Guten Tag, ich soll folgende Aufgabe lösen: Die skizzierte Steilwandarena hat die Form einer Halbkugel mit dem Mittelpunkt O und dem Radius r = 10 m mit aufgesetztem Zylinder. Der Steilwandfahrer und das Motorrad haben zusammen die Masse m = 200 kg. Der Steilwandfahrer bewegt sich im unteren Teil der Arena mit seinem Motorrad auf einer horizontalen Kreisbahn. Motorrad und Fahrer befinden sich dabei in jedem Augenblick im Lot zur Wand. Der Schwerpunkt S hat von O näherungsweise die Entfernung r = 10 m. Der Winkel ? beträgt 60°.

Berechnen Sie den Betrag der Zentripetalkraft sowie den Betrag der Normalkraft, mit der die Arenawand am Ort des Motorradfahrers beansprucht wird.

Allerdings verstehe ich jetzt nicht genau wie ich die Zentripetalkraft berechnen soll, da ich ja keine Frequenz angegeben habe.

Danke fürs helfen!

Meine Ideen:
Formel umformen?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

hgh234 · Gast

Es ist der Winkel zur Vertikalen gemeint. Also als wenn das Motorrad in der Mitte an einem Seil befestigt wäre und dann dieser Winkel.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Was sagt Dir Deine Skizze? Erkennst Du das rechtwinklige Dreieck aus Fg, Fz und Fn mit Fn als Hypotenuse?

Berechne Fz und Fn mit Hilfe der Winkelfunktionen.

Ulrich Ruhnau · Anmeldungsdatum: 17.01.2020 Beiträge: 1

Zunächst könnten wir den Radius der horizontalen Kreisbahn berechnen, den der Motorradfahrer fährt.

Aber weil wir keine Angabe über die Geschwindigkeit des Motorradfahrers haben, nützt uns auch die Formel für die Zentrifugalkraft nichts.

Wir müssen mit der Angabe auskommen, daß der Motorradfahrer bezogen auf seinen Untergrund keine Schräglage hat. Weil hier keine Zeichenelemente zur Verfügung stehen, muß man sich jetzt die Skizze eines Kräfteparallelogramms denken. Die Gewichtskraft

zeigt nach unten. Die Zentrifugalkraft

zeigt waagerecht nach außen. Die resultierende Kraft

steht senkrecht zum Untergrund und zeigt von der Kugelmitte O weg.