Indirekte Proportionalität

Erste Frage Aufrufe: 111     Aktiv: 15.03.2022 um 21:03

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Bitte helfen Sie mir bei folgender Aufgabenstellung:

Mein einziger Ansatzpunkt ist die Formel f(x)=k/x, was nicht sonderlich viel ist und ich weiß nicht, was Fliehkraft ist.
Ich wäre dankbar für eine baldige Antwort.
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Moin,
wenn sich ein Massepunkt auf einer Kreisbahn bewegt (Bahngeschwindigkeit \(v_B\) tangential zum Kreis), wirkt eine Beschleunigung \(a_B\), die senkrecht auf die Geschwindigkeit und demnach zum Mittelpunkt des Kreises gerichtet ist. Es wirkt mit einer Beschleunigung auch immer eine Kraft \(a_B \Rightarrow F=m\cdot a_B\), die ebenfalls zum Kreismittelpunkt gerichtet ist (Zentripetalkraft). Nach dem dritten Newtonschen Axiom wirkt jetzt auch in die entgegengesetzte Richtung (radial nach außen) eine Kraft mit gleichem Betrag, die Zentrifugalkraft. Die Formel zur Berechnung der Kraft steht in der Aufgabe selbst. Die Konstanten sind gegeben, sodass du eine Funktion \(r \to F_R(r)\) aufstellen kannst. Bei der b) setzt du für r eben 2r, 3r, \(\frac{1}{2}\)r und ar ein und teilst durch \(F_R(r)\). Bei weiteren Fragen melde dich gerne.
LG
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Student, Punkte: 2.02K

 

Vielen Dank für die Antwort, das war sehr hilfreich!   ─   usere59ca1 15.03.2022 um 21:00

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Setze in die Formel $F=\dfrac{m\cdot v}{r}$ nun für $m$ und $v$ deine gegebenen Werte ein dann bezeichnet dein $F=F(r)$ deine von $r$ abhängige Funktion also sozusagen dein $f(x)$. Das $r$ ist dann wie deine Variable $x$ aufzufassen. Wenn du die Formeln dann vergleichst siehst du das sich dein $k$ ermittelt lässt indem du $m\cdot v$ rechnest. 

Bei der zweiten Teilaufgabe musst du im Nenner statt $r$ dann das Doppelte usw. schreiben. 

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Hier liegt vor allem das Verständnisproblem vor, nicht zu wissen was die Fliehkraft ist und warum diese auftritt...   ─   fix 15.03.2022 um 20:31

Was eine Fliehkraft ist hast du ja erklärt. Ich habe versucht dem Fragesteller den mathematischen Hintergrund mit der Formel $f(x)=\dfrac{k}{x}$ zu erklären und was dieser mit der indirekten Proportionalität auf sich hat. Was eine Fliehkraft ist, ist rein mathematisch irrelevant es ist „nur“ eine von $r$ abhängige Funktion. Sicher kann man die Aufgabe fächerübergreifend verwenden. Sollte es sich hier um eine reine physikalische Frage handeln, würde ich empfehlen diese auf physik-fragen.de zu stellen.   ─   maqu 15.03.2022 um 20:40

Vielen Dank, Sie haben mir sehr weitergeholfen!   ─   usere59ca1 15.03.2022 um 21:03

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