Physik Kreisbewegung mit Neigungswinkel?

...komplette Frage anzeigen

2 Antworten

einen Ansatz habe ich schon: Fz(zentripedalkraft)= mv²/r= 21604N,…

So ähnlich würde ich es auch machen, aber ohne m. Das brauchen wir erst für die Kraft. Wir brauchen erst mal

az = v²/r = (100/3 m/s)²/18m = {10⁴/9 m²/s²}/{18 m} = 10⁴/162 m/s² ≈ 62m/s².

Das ist eine waagerechte Beschleunigung, die vom Zentrum der Bahn weg zeigt. Die gesamte Beschleunigung ist

a = (az; –g) ⇒ a = |a| = √{az² + g²} = 62,5m/s²

…und dann die Kräftezerlegung am Hang Fh=fgsin(a) leider kann ich nicht den arcsinus aus fh/fg ziehen.

Warum nicht? Computer haben eine Taschenrechnerfunktion. Allerdings scheint mir das in diesem Fall nicht zielführend wäre. Hier ist nicht die Schwerkraft die Hypotenuse wie auf der schiefen Ebene, sondern die Gesamtkraft m·a. Daher ist hier der Tangens, nicht der Sinus des Neigungswinkels α zu verwenden, und der ist

tan(α) = az/g ⇔ α = atan(az/g).

Hier hilft dann die Taschenrechnerfunktion; ich komme auf ca. 80,97°. Für die Kraft multipliziere ich einfach nur noch m mit der oben errechneten Kraft.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

In echt kann die Wand schon senkrecht sein, denn bei genügend starker Normalkraft der Wand ist die Reibkraft so groß, dass sie die Gewichtskraft ausgleichen kann.

In der idealisierten Aufgabe ohne Reibungskraft kann die Wand natürlich nicht senkrecht stehen.

Du benutzt nun die sogenannte Hangabtriebskraft, dies ist die resutierene Kraft auf den Bob, wenn er runterrutschen soll. Dies ist aber nicht hier im Sinne des Erfinders. Er soll auf einer Kreisbahn bleiben , also zeigt die resultierende Kraft waagerecht nach innen, dann sieht das Kräftedreieck aber anders aus, die resultierende Kraft Fres ist hier die Gegenkathete und die Gewichtskraft FG die Ankathete (und nicht die Hypotenuse), also gilt hier

Fres = m * g * tan(alpha), und dies muss die Kreisbedingung m * v^2 / r erfüllen, Gleichgesetzt hast du also

g = tan(alpha) = v^2 / r, und dies kann man sehr wohl nach alpha auflösen, egal, wie schnell man fährt oder wie klein der Radius ist.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Was möchtest Du wissen?