Physik Forum

[Robin.]

Hey Leute, ich schribee morgen eine Physikarbeit, und habe folgende Aufgabe, die ich gerade lerne, aber nciht verstehe.

Eine Milchkanne wird in einem vertikalen Kreis mit dem Radius R=1,0m geschwungen. Die Milchkanne ist 2,0kg schwer.
a) Wie groß muss die Geschwindigkeit im höchsten Punkt sein, damit keine Milch ausläuft?

Antwort: r = 1,0 m. m= 2,0 kg

v= Wurzel aus rg
v= 3,13 m/s
dürfte richtig sein, denke ich.
b) Welche Geschwindigkeit hat dann die Kanne im tiefsten Punkt, wenn der Schleudernde keine Energie hinzuführt?
Da liegt mein Problem.
An der Tafel hatten wir den Ansatz:
Ekin(unten) = Epot(oben) + Ekin(oben)
Soweit ich weiß, ist das der Energieerhaltungssatz, oder? Aber der verändert sich doch bei jeder Aufgabe oder? WIe komme ich an den Satz, wie gehe ich da gutmöglichst dran? Was muss ich bedneken, damit ich eine solche Gleichung aufstellen kann?
Liebe Grüße,
Robin.

[evB]

Die Energie ist immer gleich, solange keine hinzugegeben oder abgezogen wird.

Vollständig wäre es eigentlich:

Ekin(unten) + Epot(unten) = Epot(oben) + Ekin(oben)

Das gilt für alle Aufgaben dieser Art, wenn etwas sich frei im Schwerefeld bewegt, auch zum Beispiel ein Achterbahnwagen.


Zum ersten Teil:

Die Beschleunigung der Erde ist ungefähr 10 m/s^2. Du musst also eine entsprechende Beschleunigung nach außen haben. Diese ist v^2/r. Wenn man jetzt v^2/r = g nach v auflöst, kommt man auf dein Ergebnis.

Beim zweiten Teil ist die Kanne 2 Meter tiefer. Jetzt kannst du ausrechnen, wie viel mehr Energie sie haben muss. 2 m * 2 kg * 10 m/s^2 sind dann also 40 J potenzielle Energie, die in Kinetische umgewandelt werden.

Dann rechnest du über E = 1/2 m v^2 die Energie oben aus, addierst darauf die 40 J und rechnest wieder die Geschwindigkeit aus. Fertig.