Kreisbewegung

[andyz2012]

Hallo,
kann mit bitte jemand mir bei folgender Aufgabe irgendeinen Ansatz geben, bin planlos, verstehe nämlich die Frage nicht so richtig, mit der "Stelle der Bahn"??

Ein kleiner Körper mit der Masse m = 0,5kg wird an einem Faden mit der Länge r = 1m auf einem Kreis in einer vertikalen Ebeene herumgeschleudert. Dabei wird die Umlaufgeschwindigkeit des Körpers langsam gesteigert. Bei der Belasteung F = 25N reißt der Faden.
F: An welcher Stelle der Bahn bedindet sich der Körper zu dem Zeitpunkt, in dem der Faden reißt??

Vielen Dank

Andy

 

[buell23]

AW: Kreisbewegung

Hallo,
kann mit bitte jemand mir bei folgender Aufgabe irgendeinen Ansatz geben, bin planlos, verstehe nämlich die Frage nicht so richtig, mit der "Stelle der Bahn"??

Ein kleiner Körper mit der Masse m = 0,5kg wird an einem Faden mit der Länge r = 1m auf einem Kreis in einer vertikalen Ebeene herumgeschleudert. Dabei wird die Umlaufgeschwindigkeit des Körpers langsam gesteigert. Bei der Belasteung F = 25N reißt der Faden.
F: An welcher Stelle der Bahn bedindet sich der Körper zu dem Zeitpunkt, in dem der Faden reißt??

Vielen Dank

Andy

Bei v=7,07m/s reißt der Faden!!
Dann sollte man nur noch wissen, was hier langsam heißt, also welche Beschleunigung, denn ausdenken kann man sich das ja nicht! Vielleicht hast du's ja vergessen anzugeben?
sonst nimmst du einfach was an -> a=0,5m/s²
a=v/t
t=v/a=7,07/0,5=7,07*2=14,14s
nach t=14,14s reißt der Faden.
v=s/t
s=v*t=7,07*14,14=99,97m

Ukreis=d*Pi=6,28 m
99,97/6,28=15,91

also 15 Runden
0,91*2*Pi=5,72

360° sind 2*Pi (6,28 )
wieviel sind 5,72 (Schlussrechnung)
327,6°
360°-327,6=32,4
also immer von der Stelle an, wo man beginnt weniger 32,4°

 

[MartinRo]

AW: Kreisbewegung

Hallo,

aus meiner Sicht, reist der Faden am untersten Punkt der Kreisbewegung, also bei -90°

Mag sein, das ich falsch liege aber muss hier nicht die Gewichtskraft (5N) mit berücksichtigt werden?
Daraus würde sich ergeben, dass am unteren Punkt eine Fliehkraft von 20N ausreicht damit der Faden reist.

Am vertikalen Kreis betrachtet:
-->Bei der Position -90° (unten) ist Fges 25N
-->Bei der Position 90° (oben) ist Fges 15N
-->Bei der Position 0/180° (rechts, links) ist Fges 20N

v währe dann aus meiner Sicht 6,32m/s

Bitte um Berichtigung wenn ich das falsch interpretiert habe

 

[andyz2012]

AW: Kreisbewegung

Bei v=7,07m/s reißt der Faden!!
Dann sollte man nur noch wissen, was hier langsam heißt, also welche Beschleunigung, denn ausdenken kann man sich das ja nicht! Vielleicht hast du's ja vergessen anzugeben?
sonst nimmst du einfach was an -> a=0,5m/s²
a=v/t
t=v/a=7,07/0,5=7,07*2=14,14s
nach t=14,14s reißt der Faden.
v=s/t
s=v*t=7,07*14,14=99,97m

Ukreis=d*Pi=6,28 m
99,97/6,28=15,91

also 15 Runden
0,91*2*Pi=5,72

360° sind 2*Pi (6,28 )
wieviel sind 5,72 (Schlussrechnung)
327,6°
360°-327,6=32,4
also immer von der Stelle an, wo man beginnt weniger 32,4°

Danke dir erst mal..
Aber wie kommst du bitte auf v = 7,,07 m/s?
Und wie kann man einfach annehmen, dass a = 0,5 m/s*s ist? Bei der Aufgabe ist noch g = 9,81m/s*s angegeben?

 

[buell23]

AW: Kreisbewegung

Danke dir erst mal..
Aber wie kommst du bitte auf v = 7,,07 m/s?
Und wie kann man einfach annehmen, dass a = 0,5 m/s*s ist? Bei der Aufgabe ist noch g = 9,81m/s*s angegeben?

ohh sorry, hab grad erst gecheckt, dass da "vertikal" steht. hab es anscheinend voll überlesen. nimm natürlich alles zurück.

@MartinRo

Am vertikalen Kreis betrachtet:
-->Bei der Position -90° (unten) ist Fges 25N
-->Bei der Position 90° (oben) ist Fges 15N
-->Bei der Position 0/180° (rechts, links) ist Fges 20N

v währe dann aus meiner Sicht 6,32m/s

kannst du das mal genauer erklären, wie du darauf kommst, muss mich mal da rein denken! thx :)

 

[MartinRo]

AW: Kreisbewegung

Hallo,

ich habe so gedacht.

Wenn sich der Körper am vertikalen Kreis auf den untersten Punkt zu bewegt, wirkt die Schwerkraft immer stärker. Am stärksten wirkt sie bei -90°. Bei 25N reist der Faden. 25N sind erreicht, wenn die Fliehkraft 20N beträgt und der Körper sich bei -90° befindet. Denn bei -90° zeigen die Vektoren der Schwerkraft und der Fliehkraft in die gleiche Richtung, also kann man sie einfach addieren.

20N Fliehkraft und 5N (g mit [tex]10m/s^{2}[/tex] angenommen) ergibt 25N
Wenn ich die Rechnung mit [tex]9,81m/s^{2}[/tex] anwende, ändert sich an v kaum etwas.

v bei 20N Schwerkraft = [tex]\sqrt{ \frac{F*r}{m}}=\sqrt{ \frac{20N*1m}{0,5kg}}=6,32m/s[/tex]

 

[buell23]

AW: Kreisbewegung

Hallo,

ich habe so gedacht.

Wenn sich der Körper am vertikalen Kreis auf den untersten Punkt zu bewegt, wirkt die Schwerkraft immer stärker. Am stärksten wirkt sie bei -90°. Bei 25N reist der Faden. 25N sind erreicht, wenn die Fliehkraft 20N beträgt und der Körper sich bei -90° befindet. Denn bei -90° zeigen die Vektoren der Schwerkraft und der Fliehkraft in die gleiche Richtung, also kann man sie einfach addieren.

20N Fliehkraft und 5N (g mit [tex]10m/s^{2}[/tex] angenommen) ergibt 25N
Wenn ich die Rechnung mit [tex]9,81m/s^{2}[/tex] anwende, ändert sich an v kaum etwas.

v bei 20N Schwerkraft = [tex]\sqrt{ \frac{F*r}{m}}=\sqrt{ \frac{20N*1m}{0,5kg}}=6,32m/s[/tex]

deiner Überlegung und Berechnung kann ich nur zustimmen! :)

 

[andyz2012]

AW: Kreisbewegung

Hallo,

ich habe so gedacht.

Wenn sich der Körper am vertikalen Kreis auf den untersten Punkt zu bewegt, wirkt die Schwerkraft immer stärker. Am stärksten wirkt sie bei -90°. Bei 25N reist der Faden. 25N sind erreicht, wenn die Fliehkraft 20N beträgt und der Körper sich bei -90° befindet. Denn bei -90° zeigen die Vektoren der Schwerkraft und der Fliehkraft in die gleiche Richtung, also kann man sie einfach addieren.

20N Fliehkraft und 5N (g mit [tex]10m/s^{2}[/tex] angenommen) ergibt 25N
Wenn ich die Rechnung mit [tex]9,81m/s^{2}[/tex] anwende, ändert sich an v kaum etwas.

v bei 20N Schwerkraft = [tex]\sqrt{ \frac{F*r}{m}}=\sqrt{ \frac{20N*1m}{0,5kg}}=6,32m/s[/tex]

hey, danke dir... ^^