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Ein Körper mit der Masse 1000gr wird einer 0,4m langen schnur auf einem vertikalen kreis herumgeschleudert. Welche kraft würde durch die schnur im höchsten und welche im tiefsten punkt der bahn auf den körper ausgeübt wenn die bahngeschwindgkeit in diesen Punkten jeweils 2 m/s betragen würde.
Ich hätt das mit der formel
F= m*(v²/r) gerechnet, aber was macht das für einen unterschied, ob der punkt oben oder unten ist?????
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Hi
also du hast natürlich Recht, dass auf den Körper einmal die Radialkraft wirkt, die ihn auf die Kreisbahn zwingt. Aber es wirkt natürlich weiterhin auch noch die Gewichtskraft des Körpers. Die beiden Kräfte musst du nun miteinander "verrechnen" und du erhälst die resultierende Kraft. Weißt du wie du das machen musst?
Johannes
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Also ich hab dann die Formeln F= m*(v²/r)
und Fg = m*g
aber was ich dann mit denen beiden formeln machen muss weiß ich net..
wär nett wenn du mir helfen könntest
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 11:11 So 17.04.2005 | | Autor: | Andi |
Hallo Franciska,
> Also ich hab dann die Formeln F= m*(v²/r)
> und Fg = m*g
Also schauen wir uns einmal den Körper an wenn er sich gerade an seinem höchsten Punkt befindet. Dort oben wirken zwei Kräfte auf ihn, einmal die Kraft die vom Seil auf ihn ausgebübt wird und einmal die Gewichtskraft. Die beiden Kräfte zusammen müssen so groß sein wie die Zentripedalkraft (damit der Körper auf der Kreisbahn bleibt).
Wir haben also:
[mm]F_{Seil}+m*g=\bruch{m*v^2}{r}[/mm]
(Normalerweise müssen wir immer mit Vektoren rechnen, wenn wir Kräfte addieren. Dies können wir uns in dieser Situation ersparen, weil alle Kräfte sich in einer Dimension befinden.)
So wie schaut es nun aus wenn der Körper am tiefsten Punkt ist?
Es wirken wieder: Kraft im Seil, Gewichtskraft
Diesmal muss die Kraft im Seil so groß sein, dass sie die Gewichtskraft ausgleicht (sonst würde der Körper nach unten fallen) und dass sie die Zentripedalkraft ausgleicht (sonst würde der Körper nicht auf der Kreisbahn bleiben).
Wir haben also:
[mm]F_{Seil}=m*g+\bruch{m*v^2}{r}[/mm]
Ich hoffe du bist gut mitgekommen, und hast dir anhand einer Skizze immer gleich die entsprechenden Kräfte mit ihrer Richtung eingezeichnet.
Ich wünsch dir noch viel Erfolg mit dieser Aufgabe, und frag ruhig nochmal nach.
Mit freundlichen Grüßen,
Andi
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:28 So 17.04.2005 | | Autor: | franciska |
Aber wie kann ich dir kraft, die das Seil auf den Körper wirkt ausrechnen??
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ah nein..tut mir leid..vergiss die vorherige frage wieder..=)
aber die Zentripetalkraft ist doch die kraft, die den körper auf dem kreis lässt..und was passiert wenn die größer ist??
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:48 So 17.04.2005 | | Autor: | Andi |
> aber die Zentripetalkraft ist doch die kraft, die den
> körper auf dem kreis lässt..und was passiert wenn die
> größer ist??
Die Zentripetalkraft ist immer genau so groß, dass der Körper sich auf einer Kreisbahn befindet.
Du meinst vielleicht, was passiert wenn die Kraft im Seil größer als die Zentripetalkraft ist? Dann würde sich der Körper Richtung Kreismittelpunkt bewegen, also die Kreisbahn verlassen.
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Aber wenn ich die Formel
Fs + m*g = (m*v²)/r ausrechne kommt bei mir für Fs 0 raus und das kann doch ned stimmen oda?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 22:46 So 17.04.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo franziska
> Aber wenn ich die Formel
> Fs + m*g = (m*v²)/r ausrechne kommt bei mir für Fs 0 raus
> und das kann doch ned stimmen oda?
ODA! Genau richtig. im obersten Punkt muss das Seil bei dieser Geschwindigkeit gerade keine Kraft ausüben, die Gewichtskraft reicht hier gerade für die Zentripetalkraft aus!
(Deshalb kann man eine Kanne mit Wasser auch so rumschleudern, dass das Wasser oben nicht rausläuft!
Gruss leduart
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