Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Mechanik
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="Telefonmann"][quote="Fjael"]Und stimmt das soweit eigentlich erstmal? ?( [/quote] Hallo Fjael, dass die verallgemeinerte Koordinate [latex]\Phi[/latex] ist, ist erst mal klar. Zur Berechnung der Geschwindigkeit muss man sich dann aber schon recht genau überlegen, wie man zuerst die räumliche Position des Massenpunktes berechnen will. Dabei gilt dann doch erst mal: [latex]z(t) = R - R\cos (\Phi(t))[/latex] In der gleichen Notation würde ich dann von dir gerne die Formeln für x(t) und y(t) sehen. Um daraus dann die Geschwindigkeit v(t) zu berechnen, kann man dann zuerst die drei Gleichungen x(t), y(t), z(t) nach t ableiten, wobei man dann dx/dt auch durch [latex]\dot{x}[/latex] abkürzen darf. Gruß[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
Fjael
Verfasst am: 24. Jan 2012 01:02
Titel:
mmh okay also der Abstand des Massepunktes in y-Richtung vor der Rotation ist ja 0...
also enspricht der Abstand insgesamt nur der durch der durch die Rotation "verschuldete " Auslenkung in y-Richtung?
somit
So und jetzt hab ich nochmal eine Frage...
Warum ist
ist mir irgendwie noch nicht so ganz klar
Die Rotation lässt die position auf der z-Achse ja unberührt und oder?
und somit müsste doch einfach der in der Skizze dargestellte zusammenhang gelten?
Weil mit
hätte ich ja im Fall
einen Abstand in z-Richtung von 2R... und das geht ja laut der Vorraussetzungen gar nicht...
Und die Herleitung von x(t) hab ich jetzt so verstanden:
als x-Abstand des Massepunktes von der z-Achse soweit ist klar.
Das ist also so zusagen der maximale Abstand in x-Richtung den mein Masseteilchen von der z-Achse haben kann für die Position auf dem Ring für den jeweiligen Winkel
, richtig?
So und jetzt drehe ich diese Strecke praktisch um
um die z-Achse und mit der Multiplikation mit
"gucke ich dann sozusagen welcher
Anteil dieser Strecke jetzt noch einen Abstand in x-Richtung zur z-Achse angibt richtig?
So hoffe das passt jetzt soweit...
LG
Telefonmann
Verfasst am: 23. Jan 2012 19:10
Titel:
Fjael hat Folgendes geschrieben:
würde mich aber freuen wenn du dann morgen oder so nochmal drüber gucken könntest...
OK.
Zum Verständnis der Aufgabe wäre abschließend nur wichtig, dass Du nachvollziehen kannst, dass man für die Herleitung der Funktionen x(t), y(t) und z(t) eigentlich "nur" Abiturwissen benötigt
.
Wenn Du Dir dann mit y(t) sicher bist, kannst Du die Lagrangefunktion ausrechnen. Man muss dazu im Wesentlichen die drei Funktionen x(t), y(t) und z(t) nach t ableiten und dabei die Kettenregel bei
anwenden. Wenn Du dabei dann insgesamt auf eine halbwegs übersichtliche Lösung für
kommst, kannst Du auch noch die Bewegungsgleichung für
ausrechnen.
Gruß
Fjael
Verfasst am: 23. Jan 2012 17:46
Titel:
ja motivation ist auf jedenfall noch da
werd allerdings heute erst später dazu kommen, würde mich aber freuen wenn du dann morgen oder so nochmal drüber gucken könntest...
vielen dank für die unterstützung!
Telefonmann
Verfasst am: 23. Jan 2012 16:29
Titel:
Hallo Fjael,
die Drehachse ist also die z-Achse, so wie Du eben gerade selber geschrieben hast. Das linke Bild ist damit OK, bis auf die Tatsache, dass in der ursprünglichen Aufgabenbeschreibung Phi als Winkel zwischen dem Massepunkt und der z-Achse (Drehachse) eingezeichnet wurde und nicht der Winkel zwischen Masspunkt und der x-Achse. Ein kleines aber wichtiges Detail.
Der Massepunkt ist damit um
von der Drehachse entfernt. Zusätzlich dreht sich diese Strecke dann in der xy-Ebene.
Es gilt also:
Schreibst Du noch y(t) auf? Ich hoffe Du hast noch Kraft, bzw. Motivation, an der Aufgabe weiter zu arbeiten. Hat man erst mal die Darstellung der Koordinatenfunktionen ist der Rest reines Ausrechnen.
Gruß
Fjael
Verfasst am: 23. Jan 2012 15:15
Titel:
mmh kay beim nochmal drüber gucken ist mir noch der gedanke gekommen
aber das ist glaub ich auch falsch oder?
Fjael
Verfasst am: 23. Jan 2012 15:12
Titel:
mmh also das mit der Skizze hab ich ja schon gemacht und bin halt nur auf das gekommen...
Hab sie jetzt nochmal mit paint gemacht und in den Anhang gesetzt, hoffe das einigermaßen erkennbar...
Versteh nicht so ganz wie die Bewegung nur von einem Winkel abhängen soll...
Okay ja das man für theta
einsetzen kann ist klar.
Ich dachte mir halt das so, dass die Bewegung des Massepunkt von jeweils zwei Faktoren beeinflusst wird.
Also einmal hat man ja die Bewegung auf dem Kreis.
Ich setze den jetzt erstmal auf die x-z-Ebene...
Das heist die y-Komponente wäre erstmal Null
Da ist die x- Koordinate ja gegeben als
Damit hätte ich ja die Auslenkung in x- Richtung wenn der Kreis still steht.
Da er aber in der Aufgabe ja noch um die z-Achse gedreht wird verändert sich ja die Position auf der x-Achse oder?
Und zwar genau um den Betrag, den Rotation um die z-Achse den Punkt in y-Richtung verschiebt, richtig?
So und hier kommt dann halt mein theta bzw.
ins Spiel...
Die Rotation des Kreises um die z-Achse entspricht ja einer Kreisbewegung in x-y-Ebene richtig?
Wobei bei der Skizze der Kreis eigentlich die Entfernung
vom Ursprung haben müsste...
Also müsste die y-Auslenkung, die ich von der x-Auslenkung abziehe, ja gebeben sein durch
und wenn ich das jetzt zusammen setze komme ich halt für x(t) auf das was ich vorhin aufgeschrieben habe und analog für y(t)...
kannst du mir vielleicht nochmal genau erklären wo bei der Überlegung der Fehler ist?
Lg
Telefonmann
Verfasst am: 23. Jan 2012 14:21
Titel:
Fjael hat Folgendes geschrieben:
Hallo Fjael,
die x und y-Koordinate des Massenpunktes muss doch laut Bild die Drehung mitmachen. Diese Koordinaten müssen also irgendwie von der Zeit abhängen.
ist dabei die Winkelgeschwindigkeit. D.h.
gibt den Winkel an, um den rotiert wird (also vermutlich dein theta).
Die angegebene Formel ist aber auch mit
noch nicht richtig. Überlege Dir dazu zuerst, wie weit der Massepunkt von der Achse entfernt ist. Dieser Abstand (nenne ich einfach mal r') hängt dabei nur von
ab. Dieser Abstand wird dann per Kosinus und Sinus auf die x-, bzw. y-Achse projiziert.
Mache Dir also am besten eine kleine Skizze, die den Vorgang in der x-y-Ebene zeigt und versuche damit dann die korrekte Formel für x(t) und y(t) herzuleiten.
Gruß
Fjael
Verfasst am: 23. Jan 2012 12:17
Titel:
okay also:
richtig?
So und jetzt bleibt die Frage leite ich nur nach
ab?
Wenn ja warum?
Weil eigentlich hab ich doch R und
auch gewählt?
vielen Danke=)
Telefonmann
Verfasst am: 22. Jan 2012 23:39
Titel:
Fjael hat Folgendes geschrieben:
Und stimmt das soweit eigentlich erstmal?
Hallo Fjael,
dass die verallgemeinerte Koordinate
ist, ist erst mal klar. Zur Berechnung der Geschwindigkeit muss man sich dann aber schon recht genau überlegen, wie man zuerst die räumliche Position des Massenpunktes berechnen will.
Dabei gilt dann doch erst mal:
In der gleichen Notation würde ich dann von dir gerne die Formeln für x(t) und y(t) sehen.
Um daraus dann die Geschwindigkeit v(t) zu berechnen, kann man dann zuerst die drei Gleichungen x(t), y(t), z(t) nach t ableiten, wobei man dann dx/dt auch durch
abkürzen darf.
Gruß
Fjael
Verfasst am: 22. Jan 2012 21:10
Titel: Lagrange Gleichung 2. Art
Hey=)
Ich komme hier bei der Aufgabe nicht weiter...
Es gilt ja:
wobei T die kinetische und U die potentielle Energie ist.
Für U gilt dann:
Für T gilt
mit
Dabei beschreibt
die Geschwindigkeit des Massepunktes bei der Bewegung auf einem Kreis in der x-z-Ebene und
die Geschwindigkeit des Massepunktes bei der Bewegung auf einem Kreis in der x-y-Ebenen.
Die Überlagerung der beiden Bewegungen sollte ja dann der gegebenen Bewegung entsprechen oder?
Also wenn man das in Polarkoordinaten darstellt, dann ist
und
Zusammegefasst ergibt sich dann also
Stimmt das soweit erstmal?
So und die Lagrangegleíchung 2.Art ist ja dann gegeben als:
Dabei sind die
ja die generalisierten Koordinaten...
In dem gegebenen Fall sind das ja
und R richtig?
kommt ja in der Gleichung gar nicht mehr vor...
Also muss ich dafür ja auch nicht ableiten.
Muss ich jetzt also nach R und
ableiten?
Oder nur nach
?
Wie muss ich jetzt weiter machen?
Und stimmt das soweit eigentlich erstmal?
LG