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Fadenpendel

Schüler

Tags: Physikexperiment

 
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stinlein

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16:15 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Liebe Mathefreunde!
Hier habe ich eine ganz knifflige Physikaufgabe, bei der ich momentan überhaupt nicht zurecht komme. Bitte euch daher um Aufklärung und Hilfe. Danke im Voraus!
Aufgabe:
Franziska, die Physikexperimente mag, lässt ihre Armbanduhr an einem dünnen Stück Faden baumeln, während das Düsenflugzeug, in dem sie sich befindet, abhebt. Sie bemerkt, dass der Faden mit der Vertikalen einen Winkel von 25° bildet, als das Flugzeug beim Start beschleunigt, was ca. Sekunden dauert. Schätzen Sie die Geschwindigkeit des Flugzeugs beim Abheben.
Leider kann ich dan selber nicht beginnen, weil ich nicht weiß wie.
DANKE!
stinlein


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
N8eule

N8eule

16:20 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Na ja, aus den Winkelangaben findest du vielleicht Ideen zu den Beschleunigungsverhältnissen.
Aus den Zeitangaben Hinweise zur Dauer.

Mal wieder zum Mitdenken:
wirkt auf das 'Pendel' vielleicht eine Gravitationsbeschleunigung?
Wenn ja, in welche Richtung?
Wirkt auf das 'Pendel' vielleicht eine Flugzeug-Beschleunigung?
Wenn ja, in welche Richtung?

stinlein

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16:40 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Hallo, lieber Walter,
fein, dass du mir da weiterhilfst.
Aus einem Video weiß ich, dass es eine radial wirkende Kraft res,rad gibt und eine Tangentialkomponente.
res,rad Fadenkraft rad

res, (Tangentialbschleunigung)
Die Flugzeugbeschleunigung kommt zur dazu! Das Pendel wird damit weiter ausschlagen.
Gravitationsbeschleunigung nach unten rechtw. auf die Kreistangente wirkt auf alle Fälle!

stinlein
Antwort
N8eule

N8eule

16:53 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Hmmmmmmmmmmmmm, dass wir da nichts durcheinander bringen...
"radial wirkende Kraft", "Tangentialkomponente", das klingt irgendwie nach Kreisbewegung.

Sind wir uns einig, dass das Flugzeug nicht irgendwie im Kreis rum wirbelt, sondern auf der Startbahn rein gerad-linig beschleunigt?

stinlein

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16:58 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Ja, das stimmt.
Ich glaube, ich denke zu kompliziert.
stinlein
Antwort
HAL9000

HAL9000

17:44 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Nicht Sinus: Schwerebeschleunigungskomponente wirkt vertikal, Flugszeugbeschleunigungskomponente hingegen horizontal. D.h. entspricht Quotient "Gegenkathete / Ankathete" des gegebenen Winkels...

stinlein

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17:48 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Danke! Ich komme da aber alleine nicht weiter.
stinlein
Antwort
HAL9000

HAL9000

17:51 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Hallo? "Gegenkathete / Ankathete" ist Tangens, d.h. mit hier .
Antwort
N8eule

N8eule

17:54 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Du solltest dir eine Skizze der Beschleunigungs-Verhältnisse erstellen,
mit Gravitationsbeschleunigung (Schwerkraft)
und horizontaler Flugzeugbeschleunigung (Beschleunigungskraft)

und überlegen, in welcher Richtung das Pendel weist...
stinlein

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17:55 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Danke!
Alpa*g
Das wäre also die Beschleunigung des Flugzeugs. Bitte, wie gehe ich weiter vor? Ich hoffe, du erklärst mir das.
stinlein

stinlein

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18:07 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Danke!
Ja, Skizzen habe ich mir schon mehrere angfertigt. Hier eine davon. Es hat mich allerdings nicht weitergebracht.
Das Pendel weist nach rechts! (Also bei der Formel das Minus beachten!)
stinlein

P1230708
P1230709
Antwort
N8eule

N8eule

18:55 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Den Rest der Antwort hattest du dir eigentlich schon um selbst gegeben.

stinlein

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19:21 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Ich bedanke mich für die Antwort. Ich weiß aber nicht, ob ich dich dabei richtig verstanden habe.




stinlein
Antwort
N8eule

N8eule

19:23 Uhr, 25.02.2022

Antworten
um hattest du die Formel aber noch wesentlich besser drauf...

stinlein

stinlein aktiv_icon

19:27 Uhr, 25.02.2022

Antworten

km/h Das kling gut!
Entschuldigung! Dadurch dass ich heute den ganzen Nachmittg nur recherchiert habe, bin ich schon etwas benommen im Kopf. Das Reherchieren hat mir anscheinend nicht allzuviel gebracht. Hier ist doch die Aufgabenstellung eine andere.
Ich hoffe, ich habe richtig mitgedacht - wir sind noch beim Flugzeug.
stinlein
Antwort
N8eule

N8eule

19:54 Uhr, 25.02.2022

Antworten
und hier noch die mehrfach angemahnte Skizze,
sonst haben wir wieder mal lange rum gemacht und wieder nichts gelernt...

online9k
stinlein

stinlein aktiv_icon

20:07 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Vielen lieben Dank für diese Mühe. Diese Skizze hätte ich nicht zustande gebracht. Jetzt wird das Ganze schon ein wenig übersichtlicher.
Bitte hilf mir die Gleichung aufzustellen. Mir ist momentan nicht klar, was ist Tragkraft
Ft ist. Ich nehme an, das ist die Kraft, die der Erdanziehungskraft entegenwirkt. Ich überlege natürlich auch selber!

stinlein
Antwort
N8eule

N8eule

21:26 Uhr, 25.02.2022

Antworten
ja, nicht zu kompliziert denken, das ist die Kraft um das Pendel, die Uhr, einen Einkaufskorb, eine Kiste Bier oder einen Spatz in der Hand zu tragen.
stinlein

stinlein aktiv_icon

21:30 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Bitte, bitte - wie stelle ich die Gleichung auf?
Ja, so habe ich a errechnet. tan Alpha Flugzeug)/g


Danke, Walter!!
stinlein
Antwort
N8eule

N8eule

21:42 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Aah, du hast nachkorrigiert. ich lösche mal lieber....
Frage beantwortet
stinlein

stinlein aktiv_icon

21:49 Uhr, 25.02.2022

Antworten
Lieber Walter!
Ich bitte um Entchuldigung. Ich wollte keinen Zirkus daraus machen, ich dachte, dass die Aufgabe noch nicht vollständig gelöst ist. Der Text kam mir sehr ansprechend vor und die Aufgabe hatte . Vielen lieben Dank für deine Hilfe und gute Aufklärung. DANKE!
Morgen hätte ich noch eine ähnliche Aufgabe mit Schweregrad . Vielleicht darf ich dich ganz höflich bitte, mir nochmals bei der Aufgabe "Rotor-Ride" zu helfen. Wäre dir sehr verbunden. Leider sind nur wenige Physiker im Forum, sodass es immer wieder dich trifft!
Gute Nacht
stinlein