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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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 Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 16:28 Titel: Geschwindigkeit auf Kreisbahn |
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Meine Frage:
Hallo zuasmmen, diesmal geht es in erster Linie garnicht um eine bestimmte Formel sondern um ein Verständnissproblem, aber hier erstmal die Aufgabe:
Eine Masse umläuft einen horizontalen Kreis mit Radius 2,90m. Zu einem bestimmten Augenblick beträgt seine Beschleunigung 1,05m/s² in eine Richtung, die mit der Bewegungsrichtung einen Winkel von 32° einschließt.
Bestimmen sie seine Geschwindigkeit
a) in dem Augenblick
b) 2,0s später unter der Annahme konstanter Tangentialbeschleunigung.
Meine Ideen:
Da die Tangentialbeschleunigung konstant sein soll gehe ich davon aus, dass es sich um eine Beschleunigte Kreisbewegung handelt, denn sonst müsste die Geschwindigkeit ja konstant sein.
Aber wie kann ich dann die Aufgabe überhaupt lösen?
Mir fehlt der Ansatz.
LG
Karlastian
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 25. Apr 2012 16:54 Titel: |
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Beschleunigung bei Kreisbewegung (r = const) in ebenen Polarkoordinaten
)
Winkel zur Bewegungsrichtung 
Zuletzt bearbeitet von franz am 25. Apr 2012 17:22, insgesamt 6-mal bearbeitet |
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 17:05 Titel: |
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Hm ok, das sagt mir leider nix, kannst du mir das bischen genauer erklären?
Hab gerade den Eintrag bei Wiki über Polarkoordinaten gelesen, aber irgendwie erschließt sich mir das leider nicht.
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 25. Apr 2012 17:12 Titel: |
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Physikalisch gesprochen: Beschleunigung = Radialb. + Tangentialbeschl.
[sorry, nochmal die Frage lesen ...]
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 17:28 Titel: |
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Hmm ok irgendwie hab ich gerade Drehmoment im Kopf, es dreht sich alles.
Warum kann ich nicht nach der Formel hier gehen:
Dann müsste ich den Winkel noch ins Bogenmaß umrechnen und hätte zumindest schonmal t.
Weil das mit den ganzen Ableitungen scheint mir unheimlich kompliziert für ne ExPhyI Vorlesung oder?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 25. Apr 2012 17:41 Titel: |
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Bitte SKIZZE mit den Komponenten der Beschl.
Startet der Punkt mit v = 0 und \phi = 0? dann wäre 
Vorsicht bitte; ich hatte mit \alpha den Winkel zur Bahn bezeichnet, nicht die Winkelbeschleunigung.
Zuletzt bearbeitet von franz am 25. Apr 2012 17:52, insgesamt einmal bearbeitet |
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 25. Apr 2012 17:59 Titel: |
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Entschuldigung, wir müssen uns mit der Bezeichnung einig werden
Drehwinkel?
Winkel zwischen Bahn und Beschleunigung?
In der Skizze fehlt noch die radiale Beschl.-Komponente.
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Jojo17
Anmeldungsdatum: 25.04.2012
Beiträge: 9
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| Jojo17 Verfasst am: 25. Apr 2012 18:10 Titel: |
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erst zur /a)
\cdot 1,05\frac{m}{s^{2}} )
und
/b) folgt sogleich. :-)
Zuletzt bearbeitet von Jojo17 am 25. Apr 2012 18:11, insgesamt einmal bearbeitet |
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 18:10 Titel: |
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Also laut Aufgabe:
Winkel zwischen Beschleunigung und Bewegungsrichtung.
Die Radialbeschleunigung liegt auf r, hab ich ungünstig gewählt zeichnerisch seh ich auch gerade.
@Jojo ok und wie genau bist du da jetzt drauf gekommen?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 25. Apr 2012 18:15 Titel: |
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Erinnerung: Skizze vervollständigen.
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 18:21 Titel: |
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Update Skizze
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Jojo17
Anmeldungsdatum: 25.04.2012
Beiträge: 9
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| Jojo17 Verfasst am: 25. Apr 2012 18:22 Titel: |
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Teilaufgabe /b)
\cdot 1,05\frac{m}{s^{2}} )
und
delta v= 
und
v=  + delta v
und
 Ergebnis aus Teilaufgabe /a).
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 18:27 Titel: |
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Okay vielen Dank, aber ich wüsste gern wie du da jetzt drauf gekommen bist, damit ich es nachvollziehen kann.
So hab ich zwar die Ergebnisse, aber mir fehlt das Verständniss für die Klausur XD
Okay du hast die Beschleunigung in Tangential und Radialteil zerlegt, soweit versteh ichs schonmal^^
Dann hast du delta v = a delta t betrachtet (delta t = 2s später)
Und v gesamt dann aus den beiden geschwindigkeiten zusammengerechnet, da es sich um eine beschleunigte bewegung handelt.
Kann man das denn so machen? Gelten im Kreis die selben Formeln wie in der strecke???
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Jojo17
Anmeldungsdatum: 25.04.2012
Beiträge: 9
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| Jojo17 Verfasst am: 25. Apr 2012 18:36 Titel: |
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| Karlastian hat Folgendes geschrieben: | Okay vielen Dank, aber ich wüsste gern wie du da jetzt drauf gekommen bist, damit ich es nachvollziehen kann.
So hab ich zwar die Ergebnisse, aber mir fehlt das Verständniss für die Klausur XD |
Klar. Die Beschleunigung im winkel von 32° zerlegt sich in eine radiale und tangentiale Komponente.
Hier gibt es eine Formel:
Um die Formel zu veranschaulichen, da sie eigentlich mMn intuitiv verständlich ist, forme ich sie zu
um. Man sieht das die nach innen gerichtete Beschleunigung (die z.B. beim Karussel durch die Karusselstange geleistet wird) umso größer sein muss, je schneller sich das Karrussel bewegt bzw. je kleiner die Karusselstange ist. Dies ist mMn einleuchtend.
Hast Du noch weitere Fragen?
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Jojo17
Anmeldungsdatum: 25.04.2012
Beiträge: 9
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| Jojo17 Verfasst am: 25. Apr 2012 18:42 Titel: |
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| Karlastian hat Folgendes geschrieben: |
Dann hast du delta v = a delta t betrachtet (delta t = 2s später)
Und v gesamt dann aus den beiden geschwindigkeiten zusammengerechnet, da es sich um eine beschleunigte bewegung handelt.
Kann man das denn so machen? Gelten im Kreis die selben Formeln wie in der strecke??? |
Ja, das kann man so machen. Stell Dir vor, Du bist im Bezugssystem Karussel bzw. du sitzt in deinem neuen M3 BMW und willst schauen wie schnell du den Stadtkreisel fahren kannst, ohne dass du zum Rutschen beginnst. Du beginnst mit langsamer Geschwindkeit und steigerst sie kontinuierlich -> es gibt bei dieser Betrachtung keinen Unterschied zu einer "normalen" beschleunigten Bewegung.
Wenn Du mit Deinem BMW zum Rutschen beginnst, dann ist diese Veranschaulichung natürlich nicht mehr geeignet.
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Karlastian
Anmeldungsdatum: 14.04.2012
Beiträge: 217
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| Karlastian Verfasst am: 25. Apr 2012 18:58 Titel: |
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Okay verstanden danke^^
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