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Körper wird an Faden im Kreis herumgeschleudert
 
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T-shirt



Anmeldungsdatum: 25.09.2006
Beiträge: 5

Beitrag T-shirt Verfasst am: 04. März 2007 14:08    Titel: Körper wird an Faden im Kreis herumgeschleudert Antworten mit Zitat

Die AUfgabe ist folgende:

Ein Körper mit der Masse m=0,25 kg wird an einem Faden um eine vertikale Achse auf einem Kreis herumgeschleudert. Der Kreis liegt in einer horizontalen Ebene, sein Radius beträgt r=1 m. In der Zeit t=10 s führt der Körper n=20 Umläufe aus.

a) Berechnen Sie den Betrag von Fr der erforderlichen Radialkraft Fr.

Also T (Zeit für einen Umlauf) beträgt 0,5 s das ist klar. ABer welche Formel nehme ich jetzt? Zentrifugalkraft, ZEntripetalkraft?!?! Ich bin total ratlos und schnall das nicht.

b) Berechnen Sie die Kraft Ff, mit der der Faden an dem kreisenden Körper zieht!

? WOher weiß ich welche Formel ich nehmen muss ?

Unter den AUfgaben steht zusätzlich noch eine Anleitung:
Ff und die Gewichtskraft Fg des Körpers bilden zusammen die resultierende Kraft Ff, Fr ist die Radialkraft. Fr und Fg stehen senkrecht zueinander.
g=9,81 m s-²

Hilfe

[Bitte bemühe dich, Titel aussagekräftiger als "Welche Formel ??" zu machen. Ich habe mal versucht, deinen Titel durch einen aussagekräftigeren zu ersetzen. Schönen Gruß, dermarkus]
Surfer85C



Anmeldungsdatum: 04.03.2007
Beiträge: 11

Beitrag Surfer85C Verfasst am: 04. März 2007 14:14    Titel: Antworten mit Zitat

Die Zentripetalkraft ist die Gegenkraft zur Zentrifugalkraft und wirkt entlang des Radius => Radialkraft in deiner Aufgabenstellung da sie entgegen der Zentrifugalkraft wirkt hat sie den gleichen Wert nur nur einem - ;-). Du sollst sozusagen die Kraft berechnen die auf deine Schnur wirkt. Da ja laut Newtonschen Axiom auf deine Schnur eine Gegenkraft wirken muss. Fab=-Fba
Also muss hier F=-w²*r*m
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 04. März 2007 14:22    Titel: Re: Welche Formel?? Antworten mit Zitat

T-shirt hat Folgendes geschrieben:
Also T (Zeit für einen Umlauf) beträgt 0,5 s das ist klar. ABer welche Formel nehme ich jetzt? Zentrifugalkraft, ZEntripetalkraft?!?! Ich bin total ratlos und schnall das nicht.

Du bist doch gar nicht "total ratlos"! Ja, die Kraft, die in radialer Richtung wirkt ist die Zentrifugalkraft und da hast Du die selbe Formel, wie für die Zentripetalkraft. Da gibt es aber eine Formel, in der die normale Geschwindigkeit v vorkommt und eine, in der die Winkelgeschwindigkeit drin vorkommt. Verwenden kannst Du im Prinzip beide, würde Dir aber die mit der Winkelgeschwindigkeit empfehlen. Die musst Du aus den Angaben zuerst bestimmen. Du kannst sie aus T so berechnen:

Das dann mit der Masse und dem Radius zusammen in die Formel für die Zentrifugal(/petal)kraft einsetzen.
T-shirt hat Folgendes geschrieben:
? WOher weiß ich welche Formel ich nehmen muss ?

Naja, die Anleitung ist doch schon ganz gut. Male Dir das ganze mal auf. Du hast eine Kraft Fr, die horizontal wirkt und eine Kraft Fg, die nach unten wirkt. Die resultierende Fadenkraft Ff bekommst Du, indem Du die beiden Kräfte Fr und Fg vektoriell addierst. Das macht man zeichnerisch ja, indem man den einen Vektor-Pfeil an die Spitze des anderen setzt. Dabei entsteht ein rechtwinkliges Dreieck, bei dem die beiden Katheten die Kräfte Fr und Fg sind und die Hypotenuse die Kraft Ff. Über Pythagoras könntest Du da also etwas raus bekommen.

Gruß
Marco
T-shirt



Anmeldungsdatum: 25.09.2006
Beiträge: 5

Beitrag T-shirt Verfasst am: 04. März 2007 14:32    Titel: Antworten mit Zitat

Danke, ihr habt mir sehr geholfen

smile
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