mathemat. Pendel < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 23:51 Mo 09.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Entschuldigt meine vielen Fragen, aber ich hole gerade etwas nach.
Bald habt ihr wieder eure Ruhe 
Jetzt habe ich zwei Fragen zu folgender Aufgabe:
Vielleicht könntet ihr mir ja helfen.
![[]](/images/popup.gif) Aufgabe
Bei Aufgabenteil a habe ich eine ähnliche, aber andere Lösung.
Siehe hier:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ich habe den Faden verlängert, die Gewichtskraft angetragen und dann ein Kräfteparallelogramm gezeichnet. Nun konnte ich mit Hilfe des Tangens den Winkel berechnen. Was sagt ihr dazu?
Meine zweite Frage bezieht sich nur auf den Ansatz des Aufgabenteils b.
Warum gilt hier Fs=m*as
Was ist as? Ok, es steht da as=l*phi''. Leider kann ich mir aber gerade nicht vorstellen, was damit gemeint ist.
Könntet ihr mir vielleicht helfen?
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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> Ich habe den Faden verlängert, die Gewichtskraft angetragen
> und dann ein Kräfteparallelogramm gezeichnet. Nun konnte
> ich mit Hilfe des Tangens den Winkel berechnen. Was sagt
> ihr dazu?
zu a)
Wie willst du den Tangens anwenden, wenn du nur die Ankathete, nicht aber Gegenkathete oder den Winkel kennst? Außerdem ist mir noch nicht klar, an welcher Stelle du einen rechten Winkel annimmst, denn zwischen Fs und Fg ist keiner.
> Meine zweite Frage bezieht sich nur auf den Ansatz des
> Aufgabenteils b.
> Warum gilt hier Fs=m*as
Weil die Kraft sich immer aus Masse * Beschleunigung ergibt
> Was ist as?
Die Beschleunigung, die das Pendel in Richtung Fs erfährt.
> Ok, es steht da as=l*phi''. Leider kann ich
> mir aber gerade nicht vorstellen, was damit gemeint ist.
Ich mir auch nicht wirklich, vielleicht kann dir da ja wer anders helfen ;)
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Hi
eine ausgesprochen hübsche Zeichnung muss ich schon sagen ;)
Naja aber leider ist sie falsch, jedenfalls nehme ich ma an, dass du mit Fs die Kraft meinst die das Seil auf das Pendel ausübt. Die geht natürlich aber nach rechts oben zum Aufhängepunkt des Seils. Dann ergibt sich aus Fg und Fs natürlich die Radialkraft. Also:
-> -> ->
Fs + Fg = Fr
WICHTIG SIND DIE VEKTORPFEILE ANDERS IST ES FALSCH:
Mit anderen Worten du musst also ein Kräfteparallelogramm zeichnen nur halt etwas anders als du es gemacht hast.
Du wirst bei einer etwas sauberen, ich weiß saubere Zeichnungen sind unläßig meine sind auch immer Schmierereien, feststellen, dass du den tan von deinem Winkel auf zweierlei Weise beschreiben kannst, der Winkel ist auch noch woanders....und das ist die Lösung deines Problems
Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung.
MfG
Johannes
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:45 Di 10.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Mit Fs meinte ich heigentlich die rücktreibende Kraft.
Ich habe die nur so benannt, da die komischerweise in der Lösung genauso bezeichnet wurde.
Wie würdest du das ganze jetzt beurteilen?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:52 Di 10.05.2005 | | Autor: | leduart |
schon beantwortet
leduart
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:04 Di 10.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo mal wieder
Zu a
1. Deine Zeichnung ist auf 2 Weisen falsch. die Wirkenden Kräfte sind G nach unten, Seilkraft [mm] F_{seil} [/mm] nach oben zum Aufhängepunkt hin. Die resultierend Kraft, die du [mm] F_{s} [/mm] ist die Kraft in tangentialer Richtung an den "Seil"kreis: dann hast du auch den nötigen rechten Winkel zwischen [mm] F_{seil} [/mm] und [mm] F_{s}. [/mm] und nicht [mm] tan\phi [/mm] sondern [mm] sin\phi!. [/mm]
Zu b
[mm] a_{s} [/mm] ist die Beschleunigung in Richtung s, s selbst ist ein Kreisbogenstück, deshalb [mm] s=L*\phi, \phi [/mm] im Bogenmaß! Winkel die sich ändern werden in der Physik immer im Bogenmaß angegeben, nur feste Winkel wie die Neigung einer Ebene usw. manchmal im Gradmaß:
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:19 Di 17.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Hey leduart.
< 1. Deine Zeichnung ist auf 2 Weisen falsch. die Wirkenden Kräfte sind G
< nach unten, Seilkraft $ [mm] F_{seil} [/mm] $ nach oben zum Aufhängepunkt hin. Die
< resultierend Kraft, die du $ [mm] F_{s} [/mm] $ ist die Kraft in tangentialer Richtung
< an den "Seil"kreis: dann hast du auch den nötigen rechten Winkel
< zwischen $ [mm] F_{seil} [/mm] $ und $ [mm] F_{s}. [/mm] $ und nicht $ [mm] tan\phi [/mm] $ sondern $
< [mm] sin\phi!. [/mm] $
Ok, die Bedingungen für die Zeichnungen sind klar. Man sieht das ganze ja auch in der Musterlösung. Nur leider kann ich die Gleichheit der beiden Winkel noch nicht nachvollziehen. Verstehst du was ich meine? Ich versteh nicht, warum der Winkel zwischen der Aufhängung senkrecht nach unten und dem Seil gleich dem unteren Winkel sein soll. Für mich sind beide Dreieck nicht ähnlich, da ich ja nur einen gemeinsamen 90 Grad Winkel habe. Die Länge der Seiten differiert ja auch.
Könntest du nochmal einen Tipp geben.
< Zu b
< $ [mm] a_{s} [/mm] $ ist die Beschleunigung in Richtung s, s selbst ist ein
< Kreisbogenstück, deshalb $ [mm] s=L\cdot{}\phi, \phi [/mm] $ im Bogenmaß! Winkel
< die sich ändern werden in der Physik immer im Bogenmaß angegeben,
< nur feste Winkel wie die Neigung einer Ebene usw. manchmal im
< Gradmaß
Das habe ich verstanden. Danke!!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 12:13 Mi 18.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Ok, die Bedingungen für die Zeichnungen sind klar. Man
> sieht das ganze ja auch in der Musterlösung. Nur leider
> kann ich die Gleichheit der beiden Winkel noch nicht
> nachvollziehen. Verstehst du was ich meine? Ich versteh
> nicht, warum der Winkel zwischen der Aufhängung senkrecht
> nach unten und dem Seil gleich dem unteren Winkel sein
> soll. Für mich sind beide Dreieck nicht ähnlich, da ich ja
> nur einen gemeinsamen 90 Grad Winkel habe. Die Länge der
> Seiten differiert ja auch.
> Könntest du nochmal einen Tipp geben.
hier:
1.Seitenlängen haben nichts mit Winkeln zu tun.
Der Winkel [mm] \phi [/mm] ist zw. Seil und Vertikale, also auch zw. Seilverlängerung und der vertikalen Gewichtskraft. Wenn du jetzt aus der Selkraft und G und Fs ein rechtwinkliges dreieck machst, ist der dritte Winkel [mm] 90°-\phi! [/mm] im Dreieck daneben kannst du dann wieder 90°, [mm] \phi [/mm] und [mm] 90°-\phi [/mm] ablesen. War das die Frage? sonst musst du ne Zeichng schicken.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:34 Mo 23.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Sorry leduart. Ich hab diese Frage fälschlicherweise als fehlerhaft eingestuft. Wollt eigentlich auf "Frage stellen" clicken.
< 1.Seitenlängen haben nichts mit Winkeln zu tun.
< Der Winkel $ [mm] \phi [/mm] $ ist zw. Seil und Vertikale, also auch zw.
< Seilverlängerung und der vertikalen Gewichtskraft.
Ok. Das habe ich gerade aufgemalt und sehe ich ein 
< Wenn du jetzt aus
< der Selkraft und G und Fs ein rechtwinkliges dreieck machst, ist der dritte
< Winkel $ [mm] 90°-\phi! [/mm] $ im Dreieck daneben kannst du dann wieder 90°, $
< [mm] \phi [/mm] $ und $ [mm] 90°-\phi [/mm] $ ablesen.
Habe ich das richtig verstanden? Du hast jetzt genauso wie ich (habs gerade skizziert) rechts neben dem Dreieck der Musterlösung noch ein Dreieck, welches dem ersten entspricht, da das ganze ja quasi ein "Kräfteparallelogramm" ist? In einem Parallelogramm sind bekanntlich gegenüberliegende Winkel gleich groß, womit die Gleichheit von [mm] \phi [/mm] gewährleistet wäre, da die Diagonale (m*g) beide gleichgroßen Winkel halbiert?
Wenn ich sowas nachweisen soll, ist es wahrscheinlich immer günstig, z.B. die Seilkraft zu verlängern bzw. ein zweites Dreieck mit Hilfe des Kräfteparallelogrammes zu erzeugen oder? Dann kann man die Winkelzusammenhänge wahrscheinlich am besten erkennen?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:43 Mo 23.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
> Habe ich das richtig verstanden? Du hast jetzt genauso wie
> ich (habs gerade skizziert) rechts neben dem Dreieck der
> Musterlösung noch ein Dreieck, welches dem ersten
> entspricht, da das ganze ja quasi ein
Kein Ahnung, was das Dreieck der Musterlösung ist!
> "Kräfteparallelogramm" ist? In einem Parallelogramm sind
> bekanntlich gegenüberliegende Winkel gleich groß, womit die
> Gleichheit von [mm]\phi[/mm] gewährleistet wäre, da die Diagonale
> (m*g) beide gleichgroßen Winkel halbiert?
Diagonalen in Parallelogrammen halbieren keine Winkel!
>
> Wenn ich sowas nachweisen soll, ist es wahrscheinlich immer
> günstig, z.B. die Seilkraft zu verlängern bzw. ein zweites
> Dreieck mit Hilfe des Kräfteparallelogrammes zu erzeugen
> oder? Dann kann man die Winkelzusammenhänge wahrscheinlich
> am besten erkennen?
Versteh ich nicht! wenn ich nen Winkel hab (Seil, Vertikale) und zwei parallele zu den Schenkeln (Seilkraft, Gewichtskraft) sind die Winkel gleich, ich versteh nicht, was du sonst noch brauchst. Natürlich teilt auch ne Diagonale ein Parallelogramm (hier Rechteck) in 2 kongruente Dreiecke, so dass es egal ist welches der beiden zum rechnen benutzt.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 10:51 Mo 23.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Nach erneuten Durchsehen der Aufgaben bin ich zu folgenden Schluss gekommen:
Du sagtest ja, dass die Bernoulli-Gleichung ein Ergebnis des Energiesatzes ist. In der Aufgabe eins und zwei (erste Frage) wollte ich ja jeweils den Schweredruck an Stellen anbringen, wo, wenn man ein Koordinatensystem in die Aufgabenskizze legen würde, y=0 wäre oder? Damit hätte man ja keine Höhenenergie (pot. Energie). Wenn man jetzt durch V teilt, kann man also an den betreffenden Stellen auch keinen Schweredruck erhalten, richtig?
In Aufgabe 1 müsste an Stelle (1) allerdings ein Schweredruck zu Buche stehen, da ja dort eine potentielle Energie vorhanden ist. Stimmt das?
Wenn ich meine Vorstellung jetzt auf die letzte Aufgabe beziehe, müsste ich davon ausgehen, dass der Aufgabensteller annimmt, dass das Koordinatensystem an der Wasseroberfläche y=0 ist, oder? Damit hätte ich in der Tiefe eine negative potentielle Energie und nach der Bernoulli-Gleichung Schweredruck. Ist das korrekt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:33 Mo 23.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Die Frage gehört nicht in den Strang, erinner mich nur dunkel an die Aufgabe. also geh an die richtige Stelle.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:05 Mo 23.05.2005 | | Autor: | Maiko |
Entschuldigung, hier ist mir ein Fehler unterlaufen.
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