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math. Pendel: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:35 Mo 15.05.2006
Autor: TRANSLTR

Aufgabe
  
Ich versteh diese Aufgabe nicht, v.a. ist sie nicht mit der Formel des math. Pendel zu lösen, wie ich aus den Lösungen herausgelesen habe.

Aufgabe:
Um welchen Winkel muss ein mathematisches Pendel mit der Masse 2kg mindestens ausgelenkt werden, damit der Faden, der eine Tragkraft von 30N besitzt, bei der Bewegung reisst?

Lösung: (3mg-F)/2mg = 43°

Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
http://www.uni-protokolle.de/foren/viewt/68788,0.html

*Brauche dringend Hilfe*

        
Bezug
math. Pendel: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 00:24 Di 16.05.2006
Autor: leduart

Hallo
Ich würde sagen, der Faden reisst, wenn er ausser dem Gewicht noch die Zentripetalkraft  Fz aufbringen muss oder  Gewichtskraft +Zentrifugalkraft=30N
also (mit [mm] g=10m/s^{2} [/mm]
[mm] m*v^{2}/l [/mm]  =10N.
Bei Winkeln über 5 bis 10° ist das math. Pendel nicht mehr harmonisch, also auf der Schule nicht zu behandeln.
deshalb Energiesatz: im tiefsten Punkt: [mm] m*g*h=m/2*v^{2} [/mm]
oder Fz=2mgh/l =10N    bleibt der Zasammenhang Winkel Höhe . den kannst du leicht einer Zeichnung enttnehmen.
anderer Weg: ignorieren, dass es kein harm. Schwg ist, aus Weggesetz die maximale Geschw. ausrechnen und in Fz einsetzen.

> Aufgabe:
> Um welchen Winkel muss ein mathematisches Pendel mit der
> Masse 2kg mindestens ausgelenkt werden, damit der Faden,
> der eine Tragkraft von 30N besitzt, bei der Bewegung
> reisst?
>
> Lösung: (3mg-F)/2mg = 43°

Diese Gleichung ist sicher Unsinn! ein Verhältnis von Kräften kann kein Winkel sein! höchstens sin oder cos oder tan des Winkels.
bei der Rechnung mit Energiesatz hab ich aber 48° raus
Gruss leduart


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