Ermittlung effektive Kraft / Kreisbahn

aves_aquila · Anmeldungsdatum: 04.03.2011 Beiträge: 32

Bei dieser Aufgabe hänge ich auch in der Uhr und komme ohne Hilfe nicht weiter. Teilaufgabe a) konnte ich erfolgreich lösen. Nur bei b) hänge ich wieder.

Ich komme nicht auf die verdammte Zeit t, die
die Beschleunigung von 1Hz auf 2Hz anhält. Somit kann ich nicht die
Bahnbeschleunigung ausrechnen und somit nicht die effektive Kraft.

Da das mit den Attachments nicht klappen will. Hier die Aufgabenstellung als ext. Link:

http://dl.dropbox.com/u/858685/klausur_04_10_01_aufgabe_2.png

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

t=3,33s erhältst du aus einem Gleichungssystem mit 2 Gleichungen und 2 Unbekannten t und Winkelbeschleunigung. Am besten rechnest du dazu erst mal die Frequenzen in die Winkelgeschwindigkeit um.

Gleichung1: die Winkelbeschleunigung erhöht die bekannte Anfangswinkelgeschwindigkeit während der Zeit t um einen bekannten Betrag.

Gleichung 2: bei der Kreisbewegung mit konstanter Winkelbeschleunigung und bekannter Anfangswinkelgeschwindigkeit werden 5 Umdrehungen (Winkel: 10pi) in einer Zeit t gemacht

aves_aquila · Anmeldungsdatum: 04.03.2011 Beiträge: 32

Ok, Gleichung I sollte sein:

Gleichung II. bekomme ich nicht auf die Reihe.

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

Genau;
zur Gleichung 2 ein Tipp: Die Weg-Zeit-Abhängigkeit der geradlinig gleichmäßig beschleunigten Bewegung s=(a/2) t² + vt + s0
kann man mit Anpassung der entsprechenden Größen auch für die Rotation formulieren.

aves_aquila · Anmeldungsdatum: 04.03.2011 Beiträge: 32

Ok!

Dann ist Gleichung II:

Gleichung I in Gleichung II eingesetzt:

Das nach t aufgelöst ergibt:

Mit Werten bestückt kommt dann folgendes raus:

Juhu, die Werte passen sogar!

aves_aquila · Anmeldungsdatum: 04.03.2011 Beiträge: 32

Tja...

M=J*alpha

Es ist nicht zu fassen, jetzt komme ich bei den Kräften wieder nicht weiter.
Bitte nochmal Hilfe!

aves_aquila · Anmeldungsdatum: 04.03.2011 Beiträge: 32

Moin!

Wie gesagt, ich komme mit den Kräfte nicht weiter und schreibe Donnerstag die Klausur. Und mich interessiert brennend wie diese Aufgabe zu lösen ist.

Also, falls da jemand mal bitte über die "Kräfte" gucken könnte?

Interessant wäre zB. wie ich jetzt auf die Kraft der Zentripetalbeschleunigung komme. Laut der "Lösung" meines Profs. sollte ich diese direkt berechnen können. Aber irgendwie sehe ich das nicht.

Diese ganze Lösung blicke ich irgendwie nicht:

Was ist

? Was soll mir das "Dach" genau sagen? Und warum nur die Hälfte der Zeit welche die Beschleunigung anhält?

Gruß!

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

t ist der Einheitsvektor in Tangentialrichtung, n in Normal (oder radial-)richtung.

Kräfte sind Vektoren, also kann man sie in Vektorschreibweise addieren; vorher muss man ihnen noch ihre Richtung zuordnen. Feff ist also die Gesamtkraft; sie setzt sich zusammen aus den hier wirkenden Kräften: tangentiale und radiale Kraft. Den Betrag von Feff kannst du einfach mit Pythagoras ermitteln (kannst dir als Hilfe dazu das Kräfteparallelogramm aufmalen, mit Zentrifugalkraft und tangential beschleunigender Kraft).

Die halbe Beschleunigungszeit wurde einfach willkürlich ausgewählt Augenzwinkern