Drehzahl

nonPhy · Anmeldungsdatum: 13.12.2006 Beiträge: 9

Hallo!
Eine schöne Aufgabe:
Astronauten werden in einer Kabine an einem Schwenkarm auf einer Kreisbahn mit r=15m horizontal herumgeschleudert. Sie sollen um das zehnfache ihres Körpergewichtes an die Kabinenwand gedrückt werden. Mit welcher Drehzahl muss nun die Kabine gedreht werden?

Meine Überlegung:
Ich dachte ich rechne mal die bahn und winkelgeschwindigkeiten aus, was aber irgendwie ja nijct geht, da ich zuviele Unbekannte habe. Auch eine Formel für die Drehzahl kann ich nicht richtig finden, habe nue eine Definition gefunfen, die besagt, dass Drehzahl aus Quotient aus Umläufe als Zähler und der dafür benötigten Zeit t als Nenner zu errechnen ist. Aber das alles is ja nicht gegeben....
Ihr sehr, ich bin etwas sehr ratlos, obwohl ich glaube, dass diese Aufgabe eigentlich nihct wirklich schwer ist:(
Aber ich bekomme keinen richtigen Ansartz hin...
DANKE

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

nonPhy · Anmeldungsdatum: 13.12.2006 Beiträge: 9

Ich habe da jetzt mal was gerechnet...
Und zwar hab ich die Zentripetalkraft gleich dem zehnfachen G gesetzt, also
Fz=10G.
Das entspricht dann den Formeln
mxw^2xr=10xmxg
Ich bekomme dann für w=2,56 1/s heraus.
Aufgabe richtig gelöst?
Ich finde das hört sich gut an... smile

Danke fürs Helfen!
Gruß

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ja, das ist richtig für die Winkelgeschwindigkeit w, allerdings war ja nach der Drehfrequenz gefragt. Die unterscheidet sich von der Winkelgeschwindigkeit um 2pi, so wie es dermarkus schon geschrieben hat.

Allerdings hatte ich da noch einen anderen Gedanken. Bitte lasse Dich davon nicht verwirren, wahrscheinlich ist Deine Lösung nämlich richtig, so wie Du es gerechnet hast.
Allerdings kommt ja noch zu der Zentrifugalkraft, die hier in horizontaler Richtung wirkt noch die Gewichtskraft in vertikaler Richtung dazu. Die Aufgabe ist da nicht so eindeutig formuliert, finde ich. Das steht irgendwie "an die Kabinenwand gedrückt". Wenn die Wand senkrecht ist und man nur die Normalkraft betrachtet, dann stimmt Deine Lösung. Wenn aber die gesamte Kraft auf den Astronauten betrachtet werden sollte oder auch die Wand nicht senkrecht wäre, dann müsste man die Gewichtskraft noch vektoriell zu der Zentrifugalkraft dazu addieren.

Gruß
Marco