Zentrifugalkraft? < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:04 Mi 26.11.2008 | | Autor: | Amy-chan |
| Aufgabe | Ein Körper der Masse m=2kg wird an einer 1,5 m langen Schnur unter dem Einfluß der Gewichtskraft auf einer Kreisbahn herumgeschleudert.
a) Welche Minimalgeschwindigkeit v muss der Körper im höchsten Punkt seiner Bahn haben, damit die Schnur straff bleibt?
b) wie groß ist die dazugehörige Geschwindigkeit im untersten Punkt?
c) Welche Kräfte überträgt die Schnur im obersten, untersten und in den beiden Punkten mittlerer Höhe? |
Hallo,
hab leider gar keine Ahnung was ich mit der Aufgabe anfangen soll.. [mm] T_T
[/mm]
kann ich mit dieser Formal hier irgendwas anfangen?
[mm] \bruch{mv^2}{r}
[/mm]
Help!!!! pls!!!
lg, Amy
|
|
| |
|
hi,
a) ja, mit der formel [mm] \bruch{mv^2}{r} [/mm] kannst du was anfangen. Es ist die formel für die zentrifugal- bzw zentripetalkraft ([mm] F_{z} = \bruch{mv^2}{r} [/mm]) mit der du grundsätzlich die auf die schnur wirkende kraft berechnen kannst. Da sich in dieser aufgabenstellung noch einige andere kräfte überlagern werden aber noch einige andere formlen eine rolle spielen.
Im höchsten punkt der kreisbewegung wirken zwei kräfte in entgegengesetzte richtungen, zum einen die eben genannte [mm] F_{z} = \bruch{mv^2}{r} [/mm] und zum anderen die gewichtskraft [mm] F_{g} = m * g [/mm]
Die bedingung damit die schnur gespannt bleibt ist, dass [mm] F_{z} \ge F_{g} [/mm] ist, weswegen wir die beiden kräfte gleichsetzen können. Wenn wir das getan haben können wir durch umstellen der formel die geschwindigkeit ermittlen.
b) die dazugehörige geschwindigkeit kannst du über einen energieansatz ermitteln. Da du nun die geschwindigkeit im oberen punkt kennst kannst du die kinetische energie in dem punkt berechnen, da du die höhe hast kannst du die potentielle energie berechnen. beide energien zusammen müssen der kinetischen energie im untersten punkt entsprechen. die formeln hierfür sind [mm] E_{kin} = \bruch{1}{2} * m * v^2 [/mm] und [mm] E_{pot} = m * g * h [/mm]. Wenn du die formeln wie beschrieben gleich setzt sieht das so aus: [mm] E_{pot} + E_{kinO} = E_{kinU} [/mm] wobei [mm] E_{kinO} [/mm] für die kinetische energie im obersten punkt steht und [mm] E_{kinU} [/mm] für die kinetische energie im untersten punkt steht. Durch umstellen der formlen kannst du auch hier die geschwindigkeit ermitteln.
c) leider bin ich mir nicht sicher genug was gemeint ist um das beantworten zu können ;) ... vermutlich sollst du einfach die wirkenden kräfte beschreiben, bzw berechnen und die einzigen kräfte die hier wirken sind die gewichtskraft und die zentrifugalkraft, alles was du jetzt noch machen musst ist dir zu überlegen in welche richtung die kräfte jeweils wirken und die resultierende zu berechnen... XD
mfg
nostradamus
|
|
|
|
