Also bei einem Fadenpendel ...
Die Masse wird angehoben und schwingt. Nach Newton ist F=ma, das heißt, dass es dann eine Kraft gibt, wenn eine Beschleunigung a wirkt. Auf jeden Körper im Schwerefeld der Erde wirkt die Gewichtskraft F=mg, mit a=g. Bei einem Pendel kommt noch mindestens eine Kraft dazu (ohne Reibung). Nämlich die Zentripetalkraft, die entsteht, wenn ein Körper um etwas rotiert. Hier rotiert die Masse um den Aufhängepunkt, das heißt es gibt eine Zentripetalkraft, also auch eine Kraft, die senkrecht zur Bahn, auf der sich die Masse bewegt, und dem Seil entgegengesetzt ist. Wie hier schon gesagt wurde, wird beim Anheben de, System potentielle Energie hinzugefügt, in dem man es eben auf die Höhe h anhebt. Ohne Reibung gilt die EE, also im tiefsten punkt Ekin=Epot, wenn man h als höhendifferenz zwischen tiefstem Punkt und maximaler auslenkung definiert. Darauf könnte man die Geschwindigkeit im Tiefsten Punkt bestimmen, und somit auch die Zentripetalkraft F=mv^2/r. Aber ist das hier nötig? Will man wissen welche Kräfte alles auf die Masse wirken, dann ja! Aber diese Kraft muss in dem Schwingenden System kompensiert werden, da sonst die Masse ja einfach wegfliegen würde. Die Kraft wird durch das Seil kompensiert, d.h. am Seil zerrt eine Betragsgleiche kraft, sodass die nach aussen wirkende Kraft aufgehoben wird. Aber auch die Gewichtskraft wird durch das Seil kompensiert, da die Masse sonst einfach runter Fallen würde. Nun willst du die Kraft, die auf das Seil wirkt, also die Gewichtskraft und die Zentripetalkraft F=F(g)+F(z). Liest man die Aufgabe, so verstehe ich das zumindest so: Die Schingung aus der Waagrechten, das heißt, das Seil ist Waagrecht, also wird zu beginn die Masse auf Höhe des Aufhängepunktes gebracht, die höhendifferenz zum tiefsten Punkt ist also die länge das Seils, sodass gilt E=Epot=mgl, und im Tiefsten Punkt E=Ekin=0,5mv^2, also die ganze Potentielle Energie wird in Kinetische umgewandelt: mgl=0,5mv^2, daraus folgt, dass v=(2gl)^2 ist, die Zentripetalkraft F(z)=mv^2/r=2mgl /r, nun was ist r? ja eben auch gerade die Länge des seils, also kürzt sich das l raus sodass F(z)=2mg ist. Vorhin habe ich erkärt, dass hierzu noch die Gewichtskraft kommt, also F=F(z)+F(g), das ist gerade F=3mg.
Wenn du Fragen hast, frage ;)
