Fadenpendel: Geschwindigkeit/Zentrifugalk. am tiefsten Punkt

Jule · Anmeldungsdatum: 29.09.2006 Beiträge: 32

Bitte bitte helft mir, es wäre echt wichtig!!!
Pendelkörper K1 m = 0,8 kg l= 1,2m
Auslenkwinkel = 55 Grad K1 wird in Ruhe aus Pkt. A losgelassen
Berechne v im tiefsten Punkt der Bahn!!1
Faden darf nur mit 20 N belastet werden
berechnen sie den zulässigen maximalwertt des auslenkwinkels!
Welche Kräfte greifen K1 an???

Wenn ihr mir also bitte sagen könntet wie man es berechnet....
Das wäre super!!!

[as_string: Titel war: Bitte helft mir es ist echt dringend!!!]

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Erste Hilfe:

Pendelmasse hat potentielle Energie (Dreieck für Höhe zeichnen!). Die wird in kinetische E. umgewandelt. Daraus bekommst du v.
Für die Belastung brauchst du zwei Kräfte: Radialkraft und Gewichtskraft (die beiden wirken ständig (edit: na ja, außer in den Umkehrpunkten), maximal werden sie im tiefsten Punkt).

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Die Gewichtskraft wirkt senkrecht nach unten und ist senkrecht zur Auslenkung. Dann wirkt die resultierende Bewegungskraft senkrecht zur Länge des Fadens.
Es gilt:

und dann setzst du ein für die Eigenkreisfrequenz:

Die Höchst-Auslenkung y ist hier: 1,2m mal sin(55°)

Für die höchste Geschwindigkeit v gilt dann:

Den maximalen Auslenkwinkel erhält man für die gegebene Kraft Fmax:

Da setzt du dann Fmax und m ein und löst nach alpha auf!

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Da würde ich widerspechen: Erstens ist die maximale Kraft nicht bei

, sondern bei 0° zu finden (und da wäre der Sinus auch 0) und zweites beruhen diese Gleichung auf der Näherung

, sprich für kleine Auslenkwinkel mit y<<l, und das ist hier bei 55° definitiv nicht der Fall.
Der Ansatz könnte dir über Umwege auch das Richtige bringen, düfte aber insbesondere für große, allgemeine Winkel zu umständlich sein. Der Energieansatz ist in jedem Fall richtig.

Jule · Anmeldungsdatum: 29.09.2006 Beiträge: 32

und wenn ich jetzt mit dem Energieansatz rechne was ist denn bei pot. Energie die Höhe (m mal g mal h) ???
weil der Punkt an dem ich das loslasse ist ja A !!!
oder ist die höhe dann die Länge des Fadenpendels???

Aber schon mal danke für eure Hilfe Tanzen

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Dreieck zeichnen:

Jule · Anmeldungsdatum: 29.09.2006 Beiträge: 32

Hey danke
die zeichnung war echt hilfreich Tanzen

Jule · Anmeldungsdatum: 29.09.2006 Beiträge: 32

bist du sicher, dass bei nr. 2 nur die zentrifugalkraft und gewichtskraft zu berücksichtigen sind ????
bitte bitte antwortet mir, ich muss das morgen abgeben!!!