Pendelstativ reibungsfrei

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fuss

Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 519

fuss Verfasst am: 09. Jan 2011 21:49 Titel: Pendelstativ reibungsfrei

Folgende Aufgabe:

Zitat:

Kugel am Faden (5 Punkte)
Auf einem horizontalen Tisch ruht reibungsfrei ein Brett mit einem Stativ, an dem ein
Faden der Länge l mit einer kleinen Kugel am Ende hängt. Das Brett mit Stativ hat
die gleiche Masse wie die Kugel. Bestimmen Sie die minimale Geschwindigkeit, die man
der Kugel geben muss, damit sie sich mit gespanntem Faden einmal vollständig um die
Befestigung am Stativ drehen kann.

(von einer Ipho Auswahlrunde)

Da das Stativ reibungsfrei ist, kann es die horizontale Komponente der Zentripetalkraft der Kreisbewegung nicht ohne Eigenbewegung in Richtung Kugel aufbringen.
Liege ich damit richtig?:

,

also

(v und damit a abhängig von der Auslenkung)

Das heißt im System der Kugel wirkt horizontal eine Kraft auf sie, die gleich Zentrifugalkraft minus Trägheitskraft durch Beschleunigung ist.

Wenn das so stimmen würde, müsste man eben noch per Energieerhaltung die Geschwindigkeiten bei der jeweiligen Auslenkung und damit die jeweilige horizontale Zentripetalkraftkomponente rauskriegen usw.

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