physikaufgabe zentrifuge
hey, ich komme weiß nicht, wie man hier vorgeht. ub euber zentrifuge drehen sich zwei identische reagenzgläser um eine gemeinsame achse im abstand von jeweils 0,1m. bei wie viel undrehungen pro sekunde ist dort die radialbeschleunigung (zentripetalbeschleunigung) das 300fache der fallbeschleunigung? (die reagenzgläser zeigen um 45° nach außen)
1 Antwort
Die Radialbeschleunigung a ist gleich r mal omega². Jetzt mußt Du nur die Gleichung...
300 mal 9,81 m/s² = 0,1 m mal omega²
...nach omega auflösen. Ich komme auf omega = ca 170 (1/sek). omega gibt an, wieviel Winkel (im Bogenmaß gemessen) der Rotor je Sekunde beim Rotieren zurücklegt. Die Umdrehungen pro Sekunde, d.h. Vollwinkel pro Sekunde, bekommt man mit omega durch 2 Pi, das gibt ca 27 (1/sek).
Diese Rechnung gilt nun für die angenommenen Radius von 0,1 m. Bei den üblichen Reagenzglas-Zentrifugen sind die Gläser drehbar aufgehängt und ihr Winkel ändert sich somit je nach Drehzahl. Somit ändert sich auch der Radius am Ort des Reagenzglasbodens. Das könnte man mit berücksichtigen.
Wenn die Gläser 45° geneigt sind, scheint mir das dafür zu sprechen, daß die Radialbeschleunigung genau so groß wie die Erdbeschleunigung ist. Ist sie 300fache der Erdbeschleunigung, dann sollten sich die Gläser meiner Meinung nach annähernd waagerecht nach außen drehen.
Gern geschehen, Danke für das Kompliment! :-)
Und zu der Frage, was nun das Endergebnis ist: 27 (1/sek) gibt die Drehzahl in Umdrehungen pro Sekunde an. Die ca. 170 (1/sek) sind der Wert für Omega, also für die Winkelgeschwindigkeit in Winkel pro Sekunde. Beides ist dasselbe Endergebnis, nur verschieden ausgedrückt. (So wie ich ja auch ein- und dieselbe Motorleistung in PS oder in kW angeben kann oder ein- und dieselbe Temoperatur in Celsius oder Kelvin.)
Vielen, vielen dank! :)