| Autor |
Nachricht |
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
 steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 15:50 Titel: Kreisbewegungen: wichtig! |
 |
|
Hallo,
ich hätte einige fragen zu dieser aufgabe:
Eine Kugel wird an einer schnur in einem vertikalen kreis mit dem radius r bewegt.
a) Wie groß muss die geschwindigkeit der kugel im höchsten Punkt des kreises mindestens sein, damit die schnur gespannt bleibt?
b) wie groß ist in diesem falle die geschwindigkeit im tiefsten punkt des kreises und wie groß ist in ihm die fadenspannung?
Zu a) hab ich mir einfach mal gedacht, dass ich Fz und Fg gleichsetze und dann nach v auflöse... ergebnis kommt auch raus aber ich weiß nicht genau warum ich jetzt Fz und Fg gleichsetzen muss (Ergebnis: √(rg)
b) habe ich überhaupt keinen plan (Ergebnis: √(5rg); 6Fg)
Vielleicht kann mir ja jemand helfen |
|
 |
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 17:41 Titel: |
|
|
hm das muss doch einer können hier 
Ich brauch die lösung sooo dringend  |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 17:58 Titel: |
|
|
Hallo Steve!
| Zitat: | | Zu a) hab ich mir einfach mal gedacht, dass ich Fz und Fg gleichsetze und dann nach v auflöse... ergebnis kommt auch raus aber ich weiß nicht genau warum ich jetzt Fz und Fg gleichsetzen muss (Ergebnis: √(rg) |
Hm ... welche Überlegung steckte denn dahinter, als du  und  gleichgesetzt hast? Irgendwas hast du dir ja scheinbar dabei gedacht. Was ist denn in dem obersten Punkt los? Was stellen die beiden Kräfte denn dar (wodurch werden sie hervorgerufen und in welche Richtungen wirken sie?) und welche Auswirkung hat es, wenn beide gleich groß sind?
| Zitat: | | b) habe ich überhaupt keinen plan (Ergebnis: √(5rg); 6Fg) |
Erstmal zur Geschwindigkeit:
Hier hilft es dir, wenn du dir Gedanken über die Energien machst, welche die Kugel im Punkt A (höchster Kreispunkt) und in Punkt B (tiefster Kreispunkt) hat. Was fällt dir dazu ein? (Hinweis: Er trägt in den zwei Punkten jeweils zwei Energieformen in sich, die relavant für diese Aufgabe sind. Welche können das sein?)
Gruß
Christian |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:09 Titel: |
|
|
| -Christian- hat Folgendes geschrieben: | Hallo Steve!
| Zitat: | | Zu a) hab ich mir einfach mal gedacht, dass ich Fz und Fg gleichsetze und dann nach v auflöse... ergebnis kommt auch raus aber ich weiß nicht genau warum ich jetzt Fz und Fg gleichsetzen muss (Ergebnis: √(rg) |
Hm ... welche Überlegung steckte denn dahinter, als du und gleichgesetzt hast? Irgendwas hast du dir ja scheinbar dabei gedacht. Was ist denn in dem obersten Punkt los? Was stellen die beiden Kräfte denn dar (wodurch werden sie hervorgerufen und in welche Richtungen wirken sie?) und welche Auswirkung hat es, wenn beide gleich groß sind?
| Zitat: | | b) habe ich überhaupt keinen plan (Ergebnis: √(5rg); 6Fg) |
Erstmal zur Geschwindigkeit:
Hier hilft es dir, wenn du dir Gedanken über die Energien machst, welche die Kugel im Punkt A (höchster Kreispunkt) und in Punkt B (tiefster Kreispunkt) hat. Was fällt dir dazu ein? (Hinweis: Er trägt in den zwei Punkten jeweils zwei Energieformen in sich, die relavant für diese Aufgabe sind. Welche können das sein?)
Gruß
Christian |
Also Fz=Fg habe ich gleichgesetzt da die resultierende kraft (die kraft des seiles an em körper)null ist
Der Hinweis zu den Energien hilft mir nicht wirklich... kann man die aufgabe auch lösen ohne die energien mit ins spiel zu bringen? |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 18:15 Titel: |
|
|
| Zitat: | | Also Fz=Fg habe ich gleichgesetzt da die resultierende kraft (die kraft des seiles an em körper)null ist |
Genau! Damit hast du es auch schon ... wäre die nach außen wirkende Zentrifugalkraft  kleiner als die Gewichtskraft , dann würde der Körper ja nach unten fallen und der Faden wäre damit nicht mehr gespannt. Verständlich?
| Zitat: | | Der Hinweis zu den Energien hilft mir nicht wirklich... kann man die aufgabe auch lösen ohne die energien mit ins spiel zu bringen? |
Ein bisschen nachdenken musst du schon selber. Das kann bzw. will ich dir hier ja nicht abnehmen! 
Welche Energieformen muss denn der Körper in Punkt A haben, wenn du bedenkst, dass er dort eine Geschwindigkeit  und auch eine Höhe r (gegenüber dem Kreismittelpunkt) hat? |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:20 Titel: |
|
|
|
ja ich denk mal potentielle energie und kinet. energie ---> energieerhaltungssatz?? |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 18:22 Titel: |
|
|
| Zitat: | | ja ich denk mal potentielle energie und kinet. energie ---> energieerhaltungssatz?? |
Richtig! 
Kannst du damit eine Energiebilanz aufstellen, wenn du weißt, dass die Kugel in Punkt B die selbe Gesamtenergie haben muss wie in A und sich die Energie in diesem Punkt B gegenüber A nur etwas umverteilt hat? |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:24 Titel: |
|
|
|
nein ;-) |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 18:33 Titel: |
|
|
Etwas anstrengen musst du dich schon ... wenn du dir noch nichtmal ein paar Minuten zum Nachdenken nimmst, dann kann ich dir auch nicht helfen. 
Du hast doch schon die Hälfte der Antwort in deinem vorherigen Post geliefert. In beiden Punkten hat der Körper kinetische und potentielle Energie. Wenn man die Gesamtenergie in einem der beiden Punkte ausdrücken will, dann müsste das also wie aussehen?
Gruß
Christian |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:39 Titel: |
|
|
mgh + 1/2mv^2
joa und jetzt |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 18:45 Titel: |
|
|
Ich schreibe es mal etwas deutlicher für Punkt A:
Das selbe kannst du auch für Punkt B machen und daraus eine Energibilanz aufstellen, da wir ja gesagt haben, dass gilt:
Kommst du nun weiter, wenn du  wissen möchtest? |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:55 Titel: |
|
|
| -Christian- hat Folgendes geschrieben: | Ich schreibe es mal etwas deutlicher für Punkt A:
Das selbe kannst du auch für Punkt B machen und daraus eine Energibilanz aufstellen, da wir ja gesagt haben, dass gilt:
Kommst du nun weiter, wenn du wissen möchtest? |
Naja dann halt:
Ea = Eb
mgh + 1/2mv = mgh+ 1/2mv
v von Punkt A haben wir ja schon und h=r --->> einfach nur auflösen nach v |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 18:59 Titel: |
|
|
|
nein auch so kommt nicht das ergebnis √(5rg) heraus |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 19:03 Titel: |
|
|
Weil du bei der Höhe h nicht beachtet hast, dass auch diese bei den Punkten jeweils unterschiedlich ist. In Punkt A (oben) ist sie nämlich r und im Punkt B dann entsprechend?
Wenn du das richtige beachtest, kommst du auch auf das gesuchte Ergebnis ...
[Edit] Dazu überlege dir einmal welche Höhe die Kugel in B hat, wenn man sagt, dass der Kreismittelpunkt die Höhe 0m hat. |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 19:15 Titel: |
|
|
müsste dann -r sein.
Habe jetzt lange gerechnet und komme trotzdem nicht aufs ergebnis... |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 23. Apr 2007 19:20 Titel: |
|
|
| Zitat: | | müsste dann -r sein. |
Genau!
| Zitat: | | Habe jetzt lange gerechnet und komme trotzdem nicht aufs ergebnis... |
Halten wir nochmal kurz fest:
 + \frac{m}{2} \cdot v_B²)
Das in eine Energiebilanz gepackt, sieht dann so aus:
 + \frac{m}{2} \cdot v_B²)
Wie machst du denn ab da weiter?
Möchtest du mal deinen Lösungsweg hier schreiben? Du machst bestimmt nur einen kleinen Fehler beim umstellen! |
|
|
steve_vai
Anmeldungsdatum: 23.04.2007
Beiträge: 10
|
| steve_vai Verfasst am: 23. Apr 2007 20:59 Titel: |
|
|
v^2 = (mgr + (m/2)v^2 - mg(-r))/(m/2) = 2mgr +m/2v^2
v= Wurzel(2mgr+m/2v^2) |
|
|
-Christian-
Anmeldungsdatum: 08.07.2006
Beiträge: 199
|
| -Christian- Verfasst am: 24. Apr 2007 18:11 Titel: |
|
|
| Zitat: | | v^2 = (mgr + (m/2)v^2 - mg(-r))/(m/2) = 2mgr +m/2v^2 |
Beim letzten Umformungsschritt hast du die (m/2) unter dem Bruchstrich vergessen. Ich schreibe es dir nochmal ohne deinen Fehler auf:
 + \frac{m}{2} \cdot v_A²}{\frac{1}{2} \cdot m})
Mit etwas Ausklammern einer bestimmten Variable kannst du diese eliminieren. Wenn du dann vielleicht auch das 1/2 unter dem Bruchstrich wegbekommst und dann beachtest, dass du für das v auf der rechten Seite, also , selbst folgendes sagtest:
| Zitat: | | v von Punkt A haben wir ja schon |
... wirst du auch glücklich werden mit der Aufgabe!
Gruß
Christian |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
