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SirZampano
Verfasst am: 04. Mai 2014 22:50
Titel:
Kann man den Abstand zum Mittelpunkt nicht einfach über die im Bild angegebenen Zusammenhänge berechnen?
Man will ja im Grunde die Hypotenuse haben und hat auf jeden Fall einen Winkel von 30°, pro Dreieck der Winkelhalbierenden.
Im Fall des Radius' des Innenkreis nimmt man den Sinus und im anderen Fall den Kosinus.
as_string
Verfasst am: 04. Mai 2014 19:16
Titel:
Ich glaube irgendwie nicht, dass das stimmen kann. Die Höhe in dem Dreieck ist ja
Ich denke, die drei Punkte müssen auf jeden Fall innerhalb des Dreiecks liegen, das wäre bei Deinem Ergebnis aber nicht der Fall (sofern d auch wirklich die Kantenlänge des gleichseitigen Dreiecks ist).
Ich bekomme da auch einen recht komplizierten Term raus... Wobei es natürlich gut sein kann, dass ich mich auch verrechnet habe.
Gruß
Marco
kreis
Verfasst am: 04. Mai 2014 11:44
Titel:
Wenn man das Koordinatensystem so wählt dass der Ursprung auf einer der Massen liegt, dann geht das mit pithagoras relativ schnell. Mann erhält dann für den Abstand von einer der Massen bis zum Dreiecksmitelpunkt (ich hoffe ich habe mich nicht verechnet) d*sqrt(13/16)
as_string
Verfasst am: 04. Mai 2014 11:35
Titel:
Naja, keine Ahnung, was genau in der Aufgabe jetzt gemeint ist... Jedenfalls sind es wohl vier Punkte insgesamt, an denen die Kraft verschwindet. Insofern würde ich das auch schreiben.
Gut wäre es, wenn man den Abstand von der Mitte noch ausrechnen könnte. Im Prinzip ist es ja die Nullstelle, die in meinem Funktionsgraph oben auftritt. Mal so drauf geschaut scheint sie mir in etwa auf halber Strecke zwischen der Verbindungslinie der beiden unteren Ladungen und der Mitte zu sein.
Ich hab's jetzt selbst noch nicht gemacht, aber ich würde mal schauen, wie aufwendig es wäre, diesen Abstand auszurechnen. Vielleicht geht es ja einfach, wer weiß...
Gruß
Marco
kreis
Verfasst am: 04. Mai 2014 11:26
Titel:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Das Bedeutet aber auch, dass es nicht nur den Mittelpunkt gibt, der Kräftefrei ist, sonder noch mindestens drei weitere Stellen in der Nähe des Mittelpunktes. Das musst Du noch genauer untersuchen, denke ich...
Stimmt!!! Du meinst die Stellen in grün, nicht wahr. Denn wenn man die Kräfte in Komponenten aufteillt, heben sich zwei "Horizontale" auf, und die summe der zwei "Vertikalen" die übrig bleiben , heben sich mit der Anziehungskraft der dritten Masse auf.(Rot ist der Dreiecksmittelpunkt, schwarz sind die Hilfslinien, das gelbliche rechts - vergiss einfach mal das es dar ist.)
Nichtsdestotrotz denke ich, dass nach diesen Stellen nicht gefragt ist, da ja in der Aufgabenstelle "an welchen Punkt" gefragt ist.
Andernfalls wäre die Aufgabenstellung ein bisschen fragwürdig
as_string
Verfasst am: 04. Mai 2014 10:39
Titel:
Es wird noch besser!
Ich habe mal die Kraft entlang der y-Achse geplottet. Also wenn ich mich durch die zwei unteren durch bewege und auf die obere zu.
Da bin ich also genau zwischen den beiden Massen bei y=-1/3*sqrt(3)~-0,577 (hab ich halt so festgelegt, dass die Seitenlänge des Dreiecks gerade 2 ist) und die obere Masse ist dann bei y=+2/3*sqrt(3)~1,155. Ich habe entsprechend senkrechte Linien eingezeichnet.
Das ist also doch kein Sattelpunkt in dieser einen Dimension! Interessant...
Sprich: Kurz vor dem Mittelpunkt (also knapp unterhalb des Mittelpunkts) hast Du sogar eine Kraft, die nach unten zeigt! Sonst zeigt sie immer nach oben.
Das Bedeutet aber auch, dass es nicht nur den Mittelpunkt gibt, der Kräftefrei ist, sonder noch mindestens drei weitere Stellen in der Nähe des Mittelpunktes. Das musst Du noch genauer untersuchen, denke ich...
Gruß
Marco
kreis
Verfasst am: 04. Mai 2014 09:55
Titel:
Danke!!!! Du bist der Beste!!!
as_string
Verfasst am: 04. Mai 2014 09:47
Titel:
Hallo!
Ja, richtig. Ich wollte nur vermeiden, dass Du mit Deinem Äquipotentiallinien-Bild zu irgendeinem Tutor oder Prof oder so läufst...
Äquipotentiallinien unterschiedlicher Potentiale dürfen sich natürlich nicht kreuzen, sonst hätte ein Punkt ja gleichzeitig unterschiedliche Potentiale.
Zu dem anderen Bild: Das gefällt mir schon deutlich besser. Allerdings finde ich, sollte eine Sache noch deutlicher raus kommen. Wenn man sich z. B. entlang der senkrechten durch die Mitte das genauer anschaut, wie da der Feldverlauf sein wird. Z. B. wenn Du genau in der Mitte der unteren beiden Ladungen bist. Dann heben sich die Feldvektoren der beiden unteren Ladungen ja gegenseitig auf, aber in Richtung der dritten Ladung ist immer noch ein Feld da. In dieser Richtung wird es ja erst auch noch kompensiert, wenn man ganz in der Mitte ist. Wahrscheinlich wird also, wenn man das Feld entlang dieser Geraden mal auftragen würden, dort ein Sattelpunkt sein, schon in dieser einen Dimension.
Lange Rede kurzer Sinn: Du musst Dir die Pfeile in den Bereichen zwischen zweier Ladungen nochmal genauer anschauen. Die dritte Ladung ist ja immer noch da und wenn sich die Felder zweier Ladungen aufheben, dann ist eben das der dritten dominierend....
Ich habe das mit den Äquipotentiellinien noch mal etwas besser hin bekommen. Die Vektoren müssen ja immer senkrecht auf den Linien stehen. Vergleiche das mal mit Deinen Vektorpfeilen.
Gruß
Marco
kreis
Verfasst am: 04. Mai 2014 00:57
Titel:
Danke!!
Aber das mit den Äquipotentiallinien ist ja eigentlich auch egal. "Habe es mir nochmal angeschaut" und herausgefunden dass da ja nach Kraftlinien gefragt war, welche immer senkrecht zu diesen Äquipotentiallinien stehen, eigentlich nach so etwas wie im ersetn Bild gefragt ist. (Stichwort Gradient)
JohnnyBGood
Verfasst am: 03. Mai 2014 22:40
Titel:
Vielen Dank
as_string
Verfasst am: 03. Mai 2014 21:27
Titel:
Hallo!
Ja, in der Mitte wäre ein Sattelpunkt, also Feldfreiheit.
Das Potential ist da aber (eigentlich überall) trotzdem negativ. Letztlich ist das aber Definitionssache. Der 0-Punkt von einem Potential ist ja letztlich frei wählbar. Man nimmt hier aber die 0 im Unendlichen und damit ist dann bei Gravitation jeder Ort negativ.
Wenn Du das Potential ausrechnen willst, musst Du die drei einzelnen Potentiale zusammen rechnen. Wie ist der Abstand in einem solchen Dreieck von der Mitte bis zu den Ecken? Das ist dann für jede einzelne dein jeweiliges R im Nenner.
Gruß
Marco
PS: Ach ja: Das Bild mit den Äquipotentiallinien ist Käse: Du kannst da nicht für jede Masse einzeln irgendwelche Kreise einmalen! Es ergibt ja ein gemeinsames Potential, was die Summe (Stichwort: Superposition) der drei Potentiale ist.
Ich habe das mal versucht zu Plotten, aber das Ergebnis ist nicht so besonders geworden...
JohnnyBGood
Verfasst am: 03. Mai 2014 20:48
Titel:
Ich habe eine ähnliche Aufgabe zu lösn
kreis
Verfasst am: 03. Mai 2014 14:57
Titel:
Alternative zu Abschnittt a)
kreis
Verfasst am: 03. Mai 2014 14:14
Titel: Frage zu einem einfachem Massendreieck
Zitat
Aufgabenblatt
:"
Drei gleiche Massen
m
befinden sich in den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks der Seitenlänge
d
.
a) Skizzieren Sie die Kraftlinien des resultierenden Schwerefelds in der Dreiecksebene.
b) In welchem Punkt in der Dreiecksebene ist die Feldstärke 0 ?
c) Wie groß ist das Gravitationspotential in diesem Punkt ?"
Zitat Ende.
Ansatz
:
***(Ich gehe mal davon aus dass die Massen FIXIERT sind sonst hätte ich ja folgendes Problem...
http://de.wikipedia.org/wiki/Dreik%C3%B6rperproblem
)
a)
Versuch der Skizze siehe Anhang.
b) Genau im Mittelpunkt des Dreiecks, oder? Weil sich ja die Gravitations - Kraftvektoren gegenseitig dort aufheben.
(Frage: In der Unendlichkeit wäre die Feldstärke auch null, oder?)
c)
Maximal, oder? Weil ja dort alle drei Massen auf die Probemasse wirken..., oder?
Oder ist es auch null, weil irgendwie alle drei Massen gleichmässig an der Probemasse ziehen???
(**Frage: Muss ich hier irgendwie mit Nablas rumhantieren?)