Kreis und Drehbewegung?
Heyy, ich habe eine Frage zum Thema Physik. Warum benötigt man, wenn man einen Ball an einer Schnur vertikal im Kreis schleudert am höchsten Punkt der Bahn ganz wenig Kraft und am tiefsten Punkt sehr viel Kraft um ihn auf der Bahn zu halten?
Schon mal danke im voraus!
3 Antworten
Einfach
Bei der Bewegung von unten nach oben wirkt die Erdanziehung bremsend, so dass eine größere Kraft aufzubringen ist.
Bei der Bewegung von oben nach unten wirkt die Erdanziehung beschleunigend ,so dass eine geringere oder auch keine Kraft aufzubringen ist.
Im oberen Totpunkt und im unteren Totpunkt hat die Erdanziehung keinen Einfluß auf die Kraft, die zur Fortbewegung des Körpers notwendig ist. Hier sind die Kräfte oben wie unten gleich groß.
Die Frage ist also die Enegieerhaltung im beschleunigten Körper durch eine von außen wirkende Kraft.
Detailiert
Um einen Gegenstand auf eine Kreisbahn zu zwingen braucht man eine zum Mittelpunkt gerichtete Zentripetalkraft. Im oberen Punkt leistet einen Beitrag dazu die Schwerkraft, den Rest musst du aufbringen. Im unteren Punkt musst du zunächst die Schwerkraft kompensieren und zusätzlich die Zentripetakraft erbringen.
Am höchsten Punkt wirken Gewichtskraft und Fliehkraft entgegen und heben sich teilweise auf.
Im unteren Punkt zeigen sie in dieselbe Richtung und addieren sich daher.