Beschl. eines Kinderkarussels < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:00 Do 16.02.2006 | | Autor: | juriman |
| Aufgabe | Ein Kinderkarussel besteht aus 4 Sitzen von je 4kg. Diese liegen äuidistans in einem Kreis mit einem Radius von 1,4 Meter. Ein Junge mit 15 kg sitz auf einem der Sitze und ein Freund schiebt das Karussel an. Dabri bringt er es aus der Ruhe auf 0,4 Umdrehungen pro Sekunde.
Wie groß ist die vom Freund verrichtete Arbeit. |
Mein Lösungsweg:
Ich berechne erstmal die Radialbeschleunugung:
[mm] a_r [/mm] = [mm] \omega [/mm] ^2 * r = (2 * [mm] \pi [/mm] * [mm] 0,4)^2 [/mm] * 1,4m = 8,84 [mm] m/s^2
[/mm]
Damit kann ich dann die die (Radial)kraft ausrechen, die der Freund aufbringt:
[mm] F_r [/mm] = m * [mm] a_r [/mm] = 15 * 8,84 = 78,17 N
Also ist dann die Arbeit:
W = F * r = 109,4 J
Das ist also unabhängig von dem Gewicht der Sitze, weil ihre Kräfte sich gegeseitig auslöschen.
Mein schaluer Freund denkt da anders. Er meint die Massenträgheit spielt noch eine Rolle. Er will ein Startimpuls berechnen oder so.
Hat er da Recht oder ist er total auf dem Holzweg (wie immer ;)?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:35 Do 16.02.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo juriman
Ihr habt beide Unrecht. Aber dein Freund ist näher an der Wahrheit! also sozusagen auf dem Teppich, und du auf nem verrottenden Holzweg. Grüß deinen Freund!
1: Der schiebende Freund bringt NICHT die Radialkraft auf! die wird von dem Gestänge ohne Arbeit aufgebracht, da die Kraft senkrecht zum Weg ist!
2. Aber er muss das Ding ja in Bewegung bringen! also müsste man die Winkelbeschleunigung ausrechnen und das Trägheitsmoment. Das ist aber recht umständlich! Deshalb verwendet man den Energiesatz. Welche Energie haben denn Sitze und Kind am Ende? Die muss doch als Arbeit reingesteckt werden!
3. Moral: Immer Energiesatz angucken, verwenden, oder überprüfen obs stimmt!
!! PHYSIKER FINDEN NICHTS SO WICHTIG WIE DEN ENERGIESATZ !!
mit energischem Gruss leduart
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