Frage von rosepetals, 73

Wie kann ich die Fliehkraft grafisch bestimmen?

Angegeben ist die Masse und der Winkel

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 73

Zeichnung machen, bekannte Kräft (Gewichtskraft vermutlich) einzeichnen, wahrscheinlich (ich kenne ja Deine versuchsanordnung nicht) hast Du noch die Richtung der Resultierenden aus Gewichts- und Fliehkraft gegeben.

Die Richtung der Fliehkraft hast Du auch - und damit kannst Du das Kräfteparallelogramm konstruieren, eine Seite und zwei Winkel.

Kommentar von rosepetals ,

Radius, Masse (30g) und Winkel kenne ich. Fg= m*g (...)= 0,3N Das ist in der Zeichnung der Pfeil nach unten von der Masse aus.

Nun gibt es den Pfeil zur Seite, auf dem Bild Fzf

http://www.physikerboard.de/files/fliehkraft_204.jpg

Was ist die Formel für diese Kraft? Und was bedeutet "w" in dieser Zeichnung?

Und wie komme ich auf ein Endergebnis, habe ich beide Kräfte ausgerechnet? (Ist hier das Kräfteparallelogramm gemeint?)

Kommentar von Halswirbelstrom ,

In der Skizze ,Teil a), sind die Gewichtskraft und die Fliehkraft geometrisch zu addieren. Diese Gesamtkraft greift am Seil an und wirkt in Richtung des gespannten Seiles. Bei Wahl eines geeigneten Maßstabes kann die Aufgabe zeichnerisch gelöst werden.

Es ist  F(g) = m ∙ g   und   F(z) = m ∙ ω² ∙ r = m ∙ v² / r 

Die Winkelgeschwindigkeit (ω) wird in der Einheit  1rad/s  angegeben. Der Winkel (α), den das Seil mit dem Lot bildet ist eine Größe für sich, die zwar von w abhängig ist, aber keinesfalls mit ω gleichgesetzt werden kann. 

LG 

Kommentar von TomRichter ,

> Was ist die Formel für diese Kraft?

Hat Dir zwar Halswirbelstrom beantwortet, nützt Dir aber nichts, sofern Du die Aufgabe zeichnerisch lösen sollst.

> Und wie komme ich auf ein Endergebnis

Wie ich schon geschrieben hatte - und vom Ausrechnen der Fliehkraft habe ich nichts geschrieben. Du kennst die Richtung der Resultierenden aus Gewichts- und Fliehkraft, zumindest dann, wenn Du Dir nochmal vor Augen geführt hast, in welche Richtung ein Seil eine Kraft ausüben kann. Auch falls die Kugel nicht an einem Seil, sondern an einer Stange hängt, gilt diese Überlegung.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Die Formeln sind für rechnerische Probe gedacht, falls man sich die Mühe machen will.

Antwort
von Halswirbelstrom, 71

Die Formel für die Fliehkraft (F ) bei der gleichförmigen Kreisbewegung einer Punktmasse (m) lautet:  F = m ∙ ω ∙ r = m ∙ v² / r

r … Bahnradius in m

ω … Winkelgeschwindigkeit in rad/s

v … Bahngeschwindigkeit in m/s

LG

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Für die grafische Ermittlung der Fliehkraft sind die Angaben unvollständig. Es läuft sicher auf die geometrische Zusammensetzung und Zerlegung von Kräften mittels Kräfteparallelogramm hinaus.

Kommentar von rosepetals ,

Der Radius ist auch noch angegeben. Ist der Bahnradius etwas anderes, als der Radius auf einem "Bild" der Umdrehung? Unterscheidet sich die Winkelgeschwindigkeit vom Winkel?

Wenn ich das nun ausgerechnet habe, ist das Fzf auf der Zeichnung, oder?

http://www.physikerboard.de/files/fliehkraft_204.jpg

Fg kenne ich auch schon. Wie komme ich dann auf ein Endergebnis?

Kommentar von TomRichter ,

Mit einer Strecke und zwei Winkeln ist ein Dreieck eindeutig bestimmt.

Kommentar von Halswirbelstrom ,

Tippfehler in der Formel!  Richtig muss sie heißen: 

F = m ∙ ω² ∙ r = m ∙ v² / r

Sorry

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