Physik Forum

[homerj]

Hallo zuammen,

ich komme bei folgender Aufgabenstellung nicht weiter:

In einer zu einem Halbkreis mit einem Radius von 20cm gebogenen Rinne liegen zwei Stahlkugeln. Die Rinne rotiert mit einer Frequenz von 2Hz. Um welchen Winkel alpha sind die Kugeln ausgelenkt?

Mein Ansatz war:

Den Aufbau einseitig zu betrachten und meinen Ursprung des Koordinatensystem genau in eine Eisenkugel(der rechten) zu legen. Dann habe ich folgende Kräfte:

w=konstant=f*2*pi=12,566*s^-1


Gewichttskraft:
Fgx=(0 )
Fgy=( -m*g) (soll vektor sein)


Zentripetalkraft:
a=-w²*R (R der Abstand zur drehachse)
R=r*sin(alpha) (r ist der radius von 20cm)
Fzx=(m*a)=(-m*w²*R) (R der Abstand zur drehachse)
Fzy=(0)


Normalkraft
Fn=Fg+Fz

Fnx=(-m*w²*R)=(-m*w²*(r*sin(alpha)))
Fny=(m*g)

Nun komme ich nicht weiter, da in der gleichung zwei unbekannte auftauchen und ich keinen von diesen durch eine andere Gleichung eliminieren kann.

Kann mir jemand helfen?

Vielen Dank schonmal im vorraus!!!

[isi1]

Eine Skizze der Anordnung zeigt:
Die Resultierende Kraft aus Fnx und Fny muss senkrecht zum Rinnenboden sein, also ist deine 2. Gleichung:

tan α = Fnx/Fny

[homerj]

Da hätte ich auch draufkommen können

Aber vielen Dank für die Antwort...hast mir sehr geholfen und das Ergebnis passt auch.

Gruß homerj