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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 20:53 So 02.12.2007 | | Autor: | detlef |
Hallo,
ich hab die folgende Aufgabe und meine Idee wäre es die Geschw. in B über den Energieerhaltungssatz zu ermitteln und dann [mm] v=r*\omega.
[/mm]
Komme aber nicht auf die Lösung!
a) Wo legt man hier am besten das Nullpotential?
[mm] R*m*g+1/2*m*v_0^2 [/mm] = [mm] 1/2*m*v^2+1/2*J*(\omega)^2
[/mm]
Aber die Rotationsenergie hat die Masse doch auch schon bei A oder nicht?
b) Muss ich dafür die Kugel am besten Freischneiden oder? Dann gibt es zwei Beschleunigungen und eine Gewichtskraft und was noch?
detlef
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:12 So 02.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
da sie [mm] v_0 [/mm] hat hat sie auch [mm] \omega_0, [/mm] was du aus [mm] v_0 [/mm] ausrechnen kannst!
Damit ist dein Energiesatz dann zu vervollständigen.
Nullpotential bei B ist vernünftig.
was du mit "freischneiden" meinst weiss ich nicht, das machen offensichtlich Maschbauer oft, Physiker nie.
Wenn seine Geschw. so gross ist dass Gewichtskraft+ Zentrifugalkraft ihn nicht mehr auf der Bahn halten!
wieso gibt es 2 Beschleunigungen? als wirkende Kräfte hat man nur m*g und die beliebig grosse Kraft senkrecht zur Bahn, die als Zentripetalkraft wirkt.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 21:29 So 02.12.2007 | | Autor: | detlef |
Das [mm] \omega [/mm] _0 ist doch aber nicht wichtig oder? Also [mm] v_0 [/mm] reicht!
Wieso hat man die Rotationsenergie bei A noch nicht?
b)
[mm] m*R*\phi [/mm] ' ^2 = m*g*cos [mm] \phi-N
[/mm]
[mm] m*R*\phi' [/mm] = [mm] m*g*sin\phi
[/mm]
Bin mir mit den Richtungen nicht so sicher!
detlef
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Hallo!
In der Aufgabe steht, daß die kugel die ganze Zeit rollt. Auch, wenn das etwas merkwürdig ist, daß die das senkrechte Stück bis B an der senkrechten Wand entlang rollt, die Aufgabe sagt nix anderes.
Und das bedeutet, daß die Kugel zu der Zeit auch schon Rotationsenergie hat. (Ansonsten würde die Kugel bei A plötzlich an die Wand titschen, und dann würde sie erstmal kräftig tanslationsenergie in Rotationsenergie umwandeln.)
Die Formeln für die b) stimmen, du benötigst allerdings nur die letzte. Jetzt mußt du nur nich [mm] \phi' [/mm] aus dem Energiesatz einsetzen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 08:41 Mo 03.12.2007 | | Autor: | detlef |
Wenn sie im Punkt A auch schon Rotationsenergie hat, dann ist mein Energiesatz ja falsch oder?
Wenn in A und B die Rotationsenergie vorhanden ist, dann heben sich diese ja dann wieder auf?!
b)Wozu muss ich hier jetzt den Energiesatz aufstellen und zu welchem Bezug am besten? Kann man di DGL nicht auch so lösen? Sieht kompliziert uas!
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:10 Mo 03.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
in A hast du [mm] \omega_0 [/mm] in B [mm] \omega, [/mm] genau wie [mm] v_0 [/mm] und v, d.h. du musst in deinem Energiesatz linke Seite noch die Rotationsenergie in A einsetzen. das hebt sich so wenig raus wie die Geschwindigkeit.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:02 Mo 03.12.2007 | | Autor: | detlef |
ok jetzt hab ichs!
aber b) kann ich noch nicht so recht lösen?
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:19 Mo 03.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Am PunktA' gegenüber A hat die Kugel wieder [mm] v_0 [/mm] und [mm] \omega_0
[/mm]
am Punkt C, winkel [mm] \phi [/mm] kannst du also wieder v ausrechnen, dann die Komponente von g die als Zentripetalbeschl. wirkt =Zentipetalbeschl, da ist der Abhebepunkt.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 20:56 Mo 03.12.2007 | | Autor: | detlef |
Sorry, aber ich verstehe das nicht!
Ich habe ja die Gleichungen aufgestellt für die Beschleunigungen, aber wie geht es weiter?
Ich kann ja den Energiesatz aufstellen:
Anfangsbedingung wie bei a) , also die linke Seite des Energiesatzes und rechts kommt jetzt noch eine potentielle Energie:
(R+sin [mm] \phi [/mm] *R)m*g
Kann das sein?
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:32 Mo 03.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
es geht ohne Beschl. wenn du damit nicht meinst Zentripetalbeschl also [mm] v^2/r, [/mm] die brauchst du natürlich.
und die potentielle Energei gegenüber B ist richtig, aber R*mg tritt ja in A' und C auf, also kannst dus auch links und rechts weglassen.
Es wär besser du schriebst in einen post alles, was du bisher hast, ich kann doch nicht alle alten posts nochmal lesen!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:35 Di 04.12.2007 | | Autor: | detlef |
hmm, also
über den Energiesatz bin ich hierher gelangt:
[mm] 7/10*v_0^2 [/mm] = [mm] 7/10*v^2+sin(\phi) [/mm] *R*g
kommt nun :
[mm] m*R*\phi' [/mm] ^2 = m*g*cos [mm] \phi [/mm] -N
ins Spielß
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:48 Di 04.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
a) was ist N
b) was genau ist [mm] \Phi' [/mm] in welcher Richtung soll das sein? so wie ich das sehe ist [mm] m*g*cos\phi [/mm] die Tangentialkomp. der Gewichtskraft? wozu brauchst du die hier? die verändert v und [mm] \omega, [/mm] aber das hast du ja mit dem Energiesatz??
ich versteh nicht, warum du überhaupt nicht auf meine posts eingehst.
Kannst du mal in deinen Worten sagen, was dazu führt, dass die kugel nicht auf der Bahn bleibt?
Gruss leduart
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 20:26 Di 04.12.2007 | | Autor: | detlef |
"es geht ohne Beschl. wenn du damit nicht meinst Zentripetalbeschl also die brauchst du natürlich. "
was soll das heißen? Ich habe jetzt über den Energiesatz gerechnet, aber der Ansatz aus meinem zweiten Post war auch richtig oder wie?
$ [mm] m\cdot{}R\cdot{}\phi [/mm] $ ^2 = m*g*cos [mm] \phi [/mm] - N
$ [mm] m\cdot{}R\cdot{}\phi' [/mm] $ = m*g*sin [mm] \phi
[/mm]
Das war mein Vorschalg für die wirkenden Kräfte! N ist die Normalkraft aus der Wand kommend oder?
Wie passen die Ansätze nun zusammen?
detlef
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:46 Do 06.12.2007 | | Autor: | detlef |
Muss ich mit dem Winkel weiterarbeiten oder was genau muss ich machen?
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:07 Do 06.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
nochmal, kannst du bitte meine letzte Frage im vorigen post beantworten?
Ich weiss sonst nicht mehr, was du willst.
was willst du mit den Kraftgleichungen? die sind doch dazu da, die Geschw. auszurechnen, die du aus dem Energiesatz schon kennst?
Gesucht ist der Winkel, bei dem es abhebt. Was bedeutet "mit dem Winkel arbeiten"? den suchst du!
m*g*cos $ [mm] \phi [/mm] $ - N macht keinen Sinn, wenn der Körper nicht gegen die Wand gedrückt wird, woher soll N denn kommen?
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 08:50 Fr 07.12.2007 | | Autor: | detlef |
ok, dann war das falsch und ich hatte das falsch verstanden!Wenn der Körper abhebt, dann muss ja irgednwas nicht mehr im Gleichgewicht sein, ich glaube die Gewichtskraft und die Zentripetalbeschleunigung?!
Die Normalkraft wirkt ja nur, wenn der Körper auf einer Ebene oder Rundung drauf fährt!
Wie geht es denn weiter mit dem Energiesatz, da fehlt doch sicherlich noch irgendwas???
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:43 Fr 07.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ich hatte - dachte ich- schon alles gesagt, du bist nicht drauf eingegangen.
natürlich hat es mit Gewichtskraft und Zentripetalbeschl zu tun. Aber das kannst du doch mal wirklich aufschreiben. Ich geb auf, weiss nicht mehr was ich erklären kann, denn einfach die Lösung hinschreiben ist nicht so mein Ding. Ich werd deine Vorschläge korrigieren, aber lies doch nochmal die vielen posts und versuch zu verstehen.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:52 Fr 07.12.2007 | | Autor: | detlef |
Oh sorry, hatte dein einen Post wirklich nicht gelesen!
also:
[mm] R*m*g+1/2*m*v_0 [/mm] ^2 = (R+sin [mm] \phi *R)*m*g+1/2*m*v^2+1/2*J*\omega [/mm] ^2
Daraus hole ich die Geschw. in dem Punkt und dann
[mm] v^2/r [/mm] = cos [mm] \phi*m*g
[/mm]
Aber wieso löst sich die Masse bei der Bedingung? Ich dachte das gilt für den ganzen Weg damit es auf der Bahn im Looping bleibt?!
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 19:26 Fr 07.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Oh sorry, hatte dein einen Post wirklich nicht gelesen!
>
> also:
>
> [mm]R*m*g+1/2*m*v_0[/mm] ^2 = (R+sin [mm]\phi *R)*m*g+1/2*m*v^2+1/2*J*\omega[/mm]
> ^2
links fehlt die Rotationsenergie!
> Daraus hole ich die Geschw. in dem Punkt und dann
>
> [mm]v^2/r[/mm] = cos [mm]\phi*m*g[/mm]
links steht ne Beschleunigung, rechts ne Kraft, muss also falsch sein!
> Aber wieso löst sich die Masse bei der Bedingung? Ich
> dachte das gilt für den ganzen Weg damit es auf der Bahn im
> Looping bleibt?!
Was heisst die Masse löst sich? wenn der Anteil der Gewichtskraft, der in Richtung Zentrum wirkt größer ist als die nötige Zentripetalkraft bewwegt sich die Kugel zur Mitte hin (also erstmal wird der Radius verkleinert. dann bewegt sie sich auf ner normalen "Wurfparabel" deren Anfangsgeschw. durch die beim Ablösen gegeben ist.
für ein looping brauchst du ne größere Anfangsgeschw. d.h. je nach [mm] v_0 [/mm] löst sich die Rolle nie!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:17 Sa 08.12.2007 | | Autor: | detlef |
ok,
dann muss es [mm] v^2/r [/mm] = cos [mm] \phi [/mm] *g sein! Aber ich bin mir mit der Winkelbeziehung nicht ganz sicher, ist es der cos?
detlef
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:57 Sa 08.12.2007 | | Autor: | leduart |
Ja, das zeigt doch ne Skizze
Gruss leduart
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