übungsaufgabe

helmut · Gast

Guten Tag...

Ich habe da eine Übungsaufgabe aus unserer Physikübungsstunden mit originallösug vom Prof... aber daraus ergibt sich eine mir nicht zu erklärende Verständnisfrage...

Ein Stein(m=2kg) hängt an einem Stahlfaden (l=1m)

Der Stein wird immer schneller im Krei herumgeschleudert, bis bei 200N der Faden reißt. Wie groß sind dann Auslenkwinkel und Winkelgeschwindigkeit?

also unser Prof hat das so gelöst...

Cos(alpha)= G/Fstahl
alpha=arccos G/Fstahl = 84,3°

sin(alpha)=r/l = Fzf/Fstahl

wobei Fstahl=200N und Fzf=Zentrifugalkraft ist.

Fzf=m*w²*r

so

Fstahl=Fzf*l/r
Fstahl=m*w²*r*l/r also im nächsten Schritt hat der dann r weggekürzt was aber meiner Ansicht nach falsch ist, da ja in der Zeichn ung r nicht gleich dem Radius ist...?

bitte schaut euch die zeichnung an...ist leider ein word dokument...sorry

mfg Helmut... thanks

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Ach Gott, warum müsst ihr immer alles so schwer machen? Das ist 10. Klasse.

Deine Zeichnung ist doch richtig. Der Winkel phi taucht in den 2 Dreiecken immer auf, einmal zu

(wobei r natürlich unten das waagerechte ist)
und zu

Punkt. Fertig. Aus. Alles andere ist schlichtweg falsch. Vielleicht hat dein Prof nur ne andere Bezeichung gehabt...

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

passt auch noch mit dazu. Zunge raus

Wieso soll man das r nicht kürzen? Radius der Kreisbahn und Abstand des Steins von der Stange sind schließlich identisch.

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

Ja richtig, für die Fliehkraft braucht man's ja. Sicher kann man da irgendwo kürzen.

helmut · Gast

erstmal danke für eure antworten... ja das mit dem sin und cos ist mir schon klar, hatte es ja genauso geschrieben... da sind wir uns ja einig...

aber Zitat:"Wieso soll man das r nicht kürzen? Radius der Kreisbahn und Abstand des Steins von der Stange sind schließlich identisch."

wie soll das denn gehen ? das kann doch nicht sein...

also für mich ist die länge=1m = dem Radius... aber das r aus der Zeichnung ist ja nicht gleich dem Radius... und das meine ich... das r aus der Zeichnung kann man doch nichtmit dem Radius aus der Zentrifugalkraftformel kürzen...?

danke

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Naja, derr Stein kreist doch um den Stab drumherum, also muss der Abstand des Steins vom Stab doch der Radius der Bahn sein. Vll musst du dir nochmal klar machen wie die Bewegung genau aussieht.

Der Radius wird l, wenn die Zentrifugalkraft sehr groß wird, so dass die Schwerkraft ihn kaum noch nach unten ziehen kann.

helmut · Gast

vielleicht reden wir aneinander vorbei...
also ich meine das r aus der Zeichnung... dieses r kann doch nicht der radius sein?

es ist ja ein stein der an einem "faden" hängt...

schon klar, dass der abstand des fadens bzw. die länge des fadens gleich dem radius ist...das ist klar, darum gehts hier nicht...

trotzdem danke für die hilfe

mfg helmut

helmut · Gast

ja darum ging es doch die ganze Zeit... also unser Prof. hat diese untere Linie als r bezeichnet(warum auch immer, da es meiner Ansicht nach nix mit dem Radius zu tun hat....)

also dann hat der so weitergemacht:

sin(alpha)=r/l=Fzf/Fstahl (hier bedeutet r ja diese strecke da unten)

mit Fzf=m*w²*r (hier bedeutet r ja Radius)

so weiter

--> Fstahl=Fzf*l/r

-->Fstahl=m*w²*r *l /r

so jetzt ist die stunde der wahrheit... jetzt hat der die beiden r gekürzt.. das geht aber nicht!!!

meiner ansicht nach auf jeden fall...

Wink

danke

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Da ich nicht so recht weiß wie ichs erklären soll, hab ich mal ein Bild gemalt.

Der Stein führt halt diese Kreisbahn (der rote Kreis mit den blauen Pfeilen) aus. Naja und der Radius des Kreises ist nunnmal r.

helmut · Gast

achso... ich muss meine Betrachtungsweise mal ändern... jetzt verstehe ich das auch...
Vielen Dank für deine Erklärung und dass du soviel Geduld hattest.... thanks...

smile

DANKE