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PhyMaLehrer · Verfasst am: 29. Sep 2013 14:14 Titel:

Ich mußte jetzt erst einmal "Ortsfaktor" nachsehen, da der Begriff mir nicht geläufig war. Hammer

Aha, es handelt sich um die Fallbeschleunigung, deren Betrag ja vom Ort auf der Erde abhängt...

Plancks Beitrag ist die Antwort auf beide Fragen.
Aus der Drehzahl des Rades bekommt ihr die Winkelgeschwindigkeit des Rades heraus und der Radius ist die Entfernung von der Radachse bis zur Mutter am gespannten Faden. Ihr müßt die Drehzahl (Winkelgeschwindigkeit) bestimmen, an dem, wie du in der Aufgabenstellung schriebst, die Mutter in der höchsten Position ihrer Bahn den Faden eben nicht mehr spannt. Damit könnt ihr dann die Fallbeschleunigung berechnen.

Wenn das Rad sich mit einer konstanten Drehzahl dreht, ist auch die auf die Mutter wirkende Zentrifugalkraft überall gleich. Sie wirkt immer nach außen, also von der Rotationsachse weg.
Auf die Mutter wirkt außerdem die Gewichtskraft. Diese wirkt aber immer nach unten.
Im tiefsten Bahnpunkt wirken also beide Kräfte nach unten und addieren sich. Im höchsten Punkt der Bahn wirken die Kräfte in entgegengesetzter Richtung und man muß sie subtrahieren. Ist die Zentrifugalkraft größer als die Gewichtskraft, wird sie auch am höchsten Bahnpunkt den Faden noch spannen. Nimmt die Drehzahl aber ab, so wird auch die Zentrifugalkraft geringer. Bei irgendeiner Drehzahl wird sie gerade noch so groß sein wie das Gewicht und der Faden wird eben noch so gespannt. Sinkt die Drehzahl weiter, ist die Zentrifugalkraft kleiner als das Gewicht und der Faden kann nicht mehr gespannt werden. Die Mutter fällt dann am höchsten Bahnpunkt - oder sogar noch eher - herab.

Sveen · Verfasst am: 29. Sep 2013 12:30 Titel:

Kann mir einer nochmal genau erklären wie man das mit dem Ortsfaktor bestimmt und wie das mit dem Kräftegleichgewicht im höchsten Punkt zu versetehn ist?

Sveen · Verfasst am: 29. Sep 2013 11:48 Titel:

ist das alles auf die Frage mit dem Ortsfaktor bezogen?

planck1858 · Verfasst am: 29. Sep 2013 11:35 Titel:

Hi,

du setzt die Zentrifugalkraft mit der Gewichtskraft gleich und löst nach g auf.

Für die Geschwindigkeit gilt:

Wird dieser Ausdruck in die vorletzte Gleichung eingesetzt, so folgt:

Sveen

Wieso?