Physik-Mechanik Zetripetal-und Zentrifugalkraft?

Wir haben eine Aufgabe und sollen berechnen, ab welchen Winkel ein Skifahrer seine Kreisbahn verlässt und weil he Kraft würde dafür sorgen?
Welche Kräfte muss man da gleichsetzten ? Ist das die Zentripetalund Zebtrifugakraft oder?

Answer 1

[atoemlein]

Rechnerisch ist michiwiens Ansatz hilfreich.

Erklärungsmässig ist es nicht trivial, und kommt auf die Betrachtungsweise an.

• Ohne jegliche Kräfte würde der Skifahrer ab Punkt B geradeaus "durchs Weltall" fliegen (die horizontale x-Komponente der Geschwindigkeit wird als konstant angenommen!).
• Dank der Gravitationskraft möchte er der Wurfparabel folgen. Falls beim Punkt B eine senkrechte Absprungkante wäre, wäre diese Kurve zwingend. Falls der Krümmungsradius der geschwindigkeitsabhängigen Wurfparabel im Scheitel (B) schon grösser wäre als der Kreisbogenradius, würde er schon im Punkt B abheben. Falls langsamer, dann folgt er zuerst der Kreisbahn, genau bis zum Punkt, wo die Krümmung der Parabel eben schwächer ist als die konstante Krümmung des Kreises.
• Dank der kreisförmigen Piste, welche die Reaktionskraft auf die Auflagekraft bereitstellt, folgt er noch einen Moment lang dieser Kreisbahn. Es ist aber keine Zwangskraft im engeren Sinn, weil der Fahrer ja nicht an den Kreismittelpunkt gebunden ist, sondern jederzeit abheben kann.

Answer 2

[michiwien22]

Eigentlich drückt dich die Zentrifugalkraft (Scheinkraft hin oder her...) radial nach außen. Die Komponente in y-Richgtung ist daher > 0. Die schwerkraft zieght in die negative y-Richtung. wenn sich die beiden genau aufheben, hebst Du ab.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Studium technische Physik, promoviert in Festkörperphysik

Answer 3

[michiwien22]

Die Zentrifugalkraft weist vom Mittelpunkt des Kreises in Richtung R nach außen.

Wenn die y-Komponente dieser Kraft gleich mg ist, hebt der Fahrer ab.

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Studium technische Physik, promoviert in Festkörperphysik

Comments

[idhiedhwocb]

Braucht man nicht die Zentripetalkraft?

[michiwien22]

@idhiedhwocb

irrtümlich neu geantwortet.