Physik: Ein Turner am Seil
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Ich brüte gerade über einer Physik-Aufgabe:
Ein Turner schwingt zwei parallel herabhängenden Seilen (quasi ein math. Pendel).
Am untersten Punkt dieser Schwingung beträgt seine Geschwindigkeit v = 5 m/s. Er wiegt
m = 50kg. Näherung für Erdbeschleunigung g = 10 m/s^2Wie hoch ist seine Zugkraft an einem Seil an diesen Punkt der Schwingung, kleiner, größer oder gleich 250N
Die Frage lässt sich ja reduzieren auf: Wirkt noch eine andere Kraft außer der Gewichtskraft?
Die Gewichtskraft wirkt vollständig nach unten F_g = m*g = 500N, das macht 250N pro Seil.
Die Zentrifugualkraft ist doch zu diesem Zeitpunkt genau senkrecht zur Gewichtskraft (tangential
zur Bewegungsrichtung) und trägt zur Kraft gegen das Seil nicht bei. Es wirken also genau 250N.Ich war mir höchst uneins mit einem Bekannten. der meinte, es würden mehr wirken. Was meint Ihr?
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Taurin schrieb:
Die Gewichtskraft wirkt vollständig nach unten F_g = m*g = 500N, das macht 250N pro Seil.
Die Zentrifugualkraft ist doch zu diesem Zeitpunkt genau senkrecht zur Gewichtskraft (tangential zur Bewegungsrichtung) und trägt zur Kraft gegen das Seil nicht bei.(Mal davon abgesehen, dass mein Physiklehrer Dich für das Wort Zentrifugalkraft geschlagen hätte...)
Die Bewegungsrichtung ist in dem Moment horizontal nach vorne. Die Zentrifugalkraft ist im rechten Winkel dazu, also nach unten.
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...also eine Kraft größer also 250N?
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ja
und: die "zentrifugalkraft" ist ein vektor mit richtung weg vom drehzentrum. dieser vektor hat also dieselbe richtung wie seil und gewichtskraft.
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Danke Euch beiden.
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Bin zwar etwas spät dran, hab aber noch ein kleines Bsp:
Du bist sicher schon mit einer Achterbahn gefahren. Da wirken auch am untersten Punkt vom Looping zusätzliche Kräfte nach unten, weil der Körper noch nach unten fallen will, während der Waagen bereits nach oben will. Also pressts einen in die Sitze.
(Es wirkt also mehr als 1g auf den Körper)
Du hast das "schöne" Physikbsp. also sicher schon einmal mit dem eigenen Körper gespürt!Grüßße,
Harri
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SG1 schrieb:
(Mal davon abgesehen, dass mein Physiklehrer Dich für das Wort Zentrifugalkraft geschlagen hätte...)
Die Bewegungsrichtung ist in dem Moment horizontal nach vorne. Die Zentrifugalkraft ist im rechten Winkel dazu, also nach unten.
Da dein Physiklehrer gerade nicht da ist, übernehme ich mal seinen Part und klatsch dir eine... *klatsch*!Begründung:
Die Zentrifugalkraft ist nur eine Scheinkraft, die eigentlich gar nicht existiert. Man führt diese Scheinkraft nur dann als gedankliches Gerüst ein, wenn man sich in einem Bezugssystem befindet, welches rotiert. ...und zwar mit dem gegebenen System. In diesem Bezugssystem gibt es also selbst nicht diese Rotationsbewegung, wegen der man die Zentrifugalkraft einführt. Deshalb kannst du auch nicht sagen, dass die Zentrifugalkraft "im rechten Winkel zu der Bewegungsrichtung" steht. Es gibt in dem gegebenen Bezugssystem diese Bewegung einfach nicht.
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Gregor schrieb:
Da dein Physiklehrer gerade nicht da ist, übernehme ich mal seinen Part und klatsch dir eine... *klatsch*!*autsch*
Und wieder was gelernt
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Die zusätzlich wirkende Kraft ist: F = m * v^2/l
mit l Länge des Seils.
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