Physikaufgabe - ungleichförmige Kreisbewegung?

Im Rahmen meines Studiums bin ich bei den Übungsaufgaben auf dieses Problem gestoßen (deswegen im Vornherein: Bitte schreibt keine vollständigen Lösungen. Das würde den Rahmen sprengen und das Prinzip "Übung" verletzen)

Ich habe mir die Frage die letzten Tage länger durch den Kopf gehen lassen, finde aber keinen zielführenden Ansatz. Mir ist klar, dass es irgendwas damit zu tun haben muss, dass  Und mir ist bewusst, dass eigentlich nur diese tangentiale Beschleunigung eine Geschwindigkeitsänderung verursachen kann. Mir bereitet aber vieles Kopfzerbrechen:

  1. Muss ich die radialen Kräfte gar nicht betrachten?
  2. Wie finde ich eine zeitabhängige Funktion für beta? Die Winkelgeschwindigkeit ist ja wiederum von a_Bahn abhängig, da jagt doch die Katz den eigenen Schwanz.
  3. Ist das ohne Polarkoordinaten recht einfach machbar? Die dürfen wir nämlich nicht verwenden.
  4. Wie quantifiziere ich die Bewegung richtig? Im Endpunkt müsste die Masse ja sogar abgebremst werden.
  5. Muss ich über den Ansatz a_ges=a_rad+a_Bahn gehen? Wenn ja, muss ich bei a_rad auch die Radialkraft durch die Geschwindigkeit betrachten?

Ich verstehe dieses ganze System leider nicht. Es fühlt sich so an, als würde mir eine Zeitangabe oder so etwas fehlen. Danke für eure Hilfe, und euren Rat! Bitte schreibt nicht zu viel. Am Ende soll es trotzdem irgendwo noch Eigenleistung sein, und nicht reines Abschreiben. Das kenne ich als Antwortgeber sehr gut.

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Ist die Fallbeschleunigung eines Körpers, wenn man diesen zusätzlich mit einer gewissen Kraft zum Boden hin anschubst, größer als die normale von 9,81m/s2?

Also ich bin mir nicht ganz sicher, ob ich das so richtig durchdacht habe, deshalb würde ich mich echt freuen, wenn ihr mir das sagen könntet:D

Wenn man jetzt auf der Erde steht und einen Körper hat, z. B. einen Ball, und diesen auf einer bestimmten Höhe hält, dann ist die Beschleunigung erstmal 0m/s2, der Körper ist im Stillstand, weil der Körper (Ball) dann eine Kraft (also die Gewichtskraft des Körpers) auf die Halterung (Hand) wirkt, die Hand aber eine gleich große, entgegengesetzte Kraft auf den Ball ausübt (3. Newtonsches Gesetz). Wenn man diesen dann loslässt, wirkt nur noch die Gewichtskraft auf den Ball, und er fällt mit einer konstanten Erdbeschleunigung von 9,81m/s2, wobei die Geschwindigkeit mit der Strecke, die der Ball gefallen ist, konstant zunimmt.

Das heißt dann:

Fges=Fg

m*a=m*g geteilt durch m

a=g

und die Beschleunigung auf der Erde ist rund 9,81m/s2.

Jetzt habe ich mir aber diese Frage gestellt:

Wenn man diesen Körper nicht einfach nur fallen lässt, sondern ihn noch Richtung Boden anschubst, fällt er ja schneller, also mit einer größeren "Anfangsgeschwindigkeit", als wenn man ihn nur fallen lässt. Das heißt, auf den Körper wirkt nicht nur dessen Gewichtskraft, sondern auch die Kraft, mit der man anschubst.

Das müsste dann heißen, dass die resultierende Kraft sich aus der Gewichtskraft plus der "Anschubkraft" zusammensetzt (wegen dem Superlationsprinzip/4.Newtonschen Gesetz).

Fges=Fg+Fa

wenn man dann das 2. Newtonsche Gesetz mit F=m*a nimmt, müsste dann sowas rauskommen:

m*ages=m*g+m*a1

Man kann dann ja die Masse m rauskürzen, indem man geteilt durch die Masse rechnet, weil die Masse ja gleich bliebt.

dann würde sowas rauskommen:

ages=g+a

Heißt das dann, dass die Beschleunigung, wenn man den Körper (Ball) zusätzlich anschubst, größer ist als die Beschleunigung wenn man den Körper (Ball) nur normal fallen lässt? Und ist meine Betrachtung richtig?

Also, dass ages > 9,81 m/s2

Oder habe ich einen Denkfehler? Wenn ja, dann ist meine Frage, warum der Körper dann mit einer größeren Geschwindigkeit fällt und somit schneller auf dem Boden aufschlägt, wenn er noch angeschubst wird, als wenn er nur fallengelassen wird?

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