Physik Forum

[Niyaha]

Hey

brauche mal eure hilfe..verstehe so gut wie nix also seid mir nicht böse wenn ich es nicht gleich beim ersten mal verstehen

Aufgabe: Die Kugel eines Fadenpendels (l=1.2m) wird aus der Gleichgewichtslage um 60cm ausgelenkt. Welche Geschwindigkeit muss man der Kugel erteilen, damit sie eine horizontale Kreisbahn beschreibt?

Freu mich über eine antwort:)

[evB]

Ist es so:



?


Wenn ja, musst du schauen, dass die Bahngeschwindigkeit entlang des Pfeils (v) groß genug ist, dass die Schwerkraft es nicht wieder in die Mitte zieht. Ein normales Pendel wird ja durch eine Kraft, die vom Sinus des Auslenkungswinkels abhängig ist, wieder in die Mitte gezogen. Diese Kraft muss gerade genau als Zentripetalkraft wirken.

[Niyaha]

jaa so ist es..

aber ich verstehe gerade nicht mit welcher formel ich dann rechnen muss sorry

[evB]

Die Kraft, die die Kugel wieder zur Mitte zieht ist deine Zentripetalkraft. Für einen Kreis muss die Zentripetalkraft m*v^2/r betragen. Die Kraft ist in jedem Fall m*g*sin(alpha) groß.

Jetzt kann man einfach die beiden Formeln gleichsetzen, schließlich ist die Kraft, die die Kugel nach innen zieht, die Zentripetalkraft:

m*v^2/r = m*g*sin(alpha)

Jetzt darf man m kürzen, es ist ja nicht null:

v^2/r = g*sin(alpha)

Jetzt kann man konkrete Zahlenwerte einsetzen, wenn man es nicht mehr nur mit Buchstaben machen möchte. g ist auf der Erde 9,81 m/s^2 groß. sin(30°) ist 0,5. Und der Radius sind die 60cm=0,6m:

v^2 / 0,6 m = 9,81 m/s^2 * 0,5

Dann multipliziert man mit 0,6 m:

v^2 = 9,81 m/s^2 * 0,5 * 0,6 m

v^2 = 2,943 m^2/s^2

Daraus die Wurzel:

v = ± 1,716 m/s.

Du kannst die Kugel also mit 1,7 m/s in die eine (positives Vorzeichen) oder in die andere (negatives Vorzeichen) Richtung tangential beschleunigen, und sie wird einen Kreis in der Luft beschreiben.


Nur mal so nebenbei: Ich bin niemandem böse, wenn er etwas nicht versteht. Aber wenn jemand nicht halbwegs präzise nachfragt sondern einfach nur "Hä?" sagt, dann werde ich ungeduldig.

[isi1]

Eine andere Methode:

Bekanntlich ist es bei einem Pendel egal, ob es nur hin und her schwingt oder elliptisch oder im Kreis, die Schwingungsdauer bleibt immer gleich - nämlich

[HAL]

Hallo Niyaha

Welche Methode hast Du nun verwendet?

[Hausmann]

[isi1]