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Physikalische Frage

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    #16
    De3r postete
    alex postete
    http://www.bilder-space.de/show.php?file=tUm8Ljsjda7IZZK.JPG habe ich das so richtig verstanden? :D
    der quader liegt schon richtig - der zylinder liegt aber mit der längeren fläche auf der ebene und ist natürlich rund (http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Bild:Cylinder.svg&filetimestamp=20 060916213724)
    ah ja doof von mir -.-

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      #17
      so solls aussehen: http://www.bilder-space.de/show.php?file=xKzq0ZnEOEEnCSf.jpg

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        #18
        in einem Vakuum ( also ohne reibung und luftwiderstand) müssten beide gleich schnell fallen,normal würde der quarder eher am boden angekommen sein weil er aufgrund seiner konstruktion weniger auftrieb hat aler der quader

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          #19
          so wie du das problem beschrieben hast kommen beide gleichzeitig an.
          ich vermute jedoch, dass beide körper rollen sollen - es gibt also eine "haftreibung", die jedoch im vergleich zur normalen reibung keine energieverluste verursacht, sondern dafür sorgt, dass der körper rollt.
          da ich mir nicht so recht vorstellen kann wie dein quader rollen soll, nehmen wir als beispiel einen voll- und einen hohlzylinder mit gleichem radius und gleicher masse.
          wenn beide körper jetzt die schiefe ebene hinunterrollen, wird die potentielle energie des schwerefeldes wie beim freien fall in kinetische energie aber AUCH rotiationsenergie umgewandelt. E_rot = J w^2 - wobei J die Trägheit ist und w die kreisfrequenz
          Da sich beim Hohlzylinder mehr Masse weiter außen befindet ist die Trägheit größer als beim Vollzylinder -> hohlzylinder baut aus gleicher potentieller energie mehr rotationsenergie auf als der vollzylinder -> Die kinetische energie des schwerpunkts des hohlzylinders ist kleiner als die kinetische energie die vollzylinders, wobei die gesamtenergie beider gleich ist.
          jetzt auf den quader übertragen: die massenverteilung ist im vergleich zum zylinder auch "weiter weg von schwerpunkt" -> größeres trägheitsmoment -> größere rotationsenergie -> kleinere kinetische energie -> langsamer
          wobei ich jetzt hier davon ausgehe dass quader und zylinder die selbe länge und dichte haben -> die seitenflächen vom quader liegen näher am mittelpunkt als die mantelfläche des zylinders, die ecken weiter außen
          http://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsmoment
          unten is ne tablle der trägheitsmomente - muss man jetzt halt die abmessungen des zylinders und des quaders einsetzen und schauen welches größer ist
          Edit: wenn der quader rutscht und der zylinder rollt ist der quader scheller weil er keine rotationsenergie hat

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            #20
            kolber postete
            blablub...Rotationsenergie schlecht unso...
            Edit: wenn der quader rutscht und der zylinder rollt ist der quader scheller weil er keine rotationsenergie hat
            Dann wäre es ja auch leichter einen Einkaufswagen zu schieben, der Quader statt Rollen hat. Im Prinzip wäre die Erfindung des Rads überhaupt überflüssig gewesen...

            ;)

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              #21
              danke schonmal für eure ideen.
              dieses "szenario" war die eingangsfrage einer mündlichen physikprüfung bei mir (bestanden hab ich leider nicht^^). ich habe dann zwei freunden von mir diese frage gestellt, die beide von physik ahnung haben.
              der eine sagt, dass beide körper gleichzeitig unten ankommen, weil aufgrund der vernachlässigten reibung auch der zylinder in eine "rutschende" bewegung gelangt - also beide körper rutschen mit gleicher geschwindigkeit nach unten und kommen demnach auch gleichzeitig unten an --> Epot wird vollständig in Ekin umgewandelt
              der andere sagt aber, dass bei dem zylinder ein teil der Epot in Translationsenergie umgewandelt werden muss und ein Teil in Rotationsenergie, was dazu führt, dass der quader zuerst unten ankommt, da bei diesem die Epot nur Translationsenergie "umgewandelt" werden muss...
              Quader: Epot = Etrans
              Zylinder Epot = Etrans + Erot
              Edit: kolber sieht das dann wohl wie mein 2. kumpel^^

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                #22
                im tafelwerk gibts konstanten und formeln und wenn man im physikunterricht auch nur 1x kurz aufgepasst hätte, würde man das lösen können. masseträgheitsmoment ist hier das stichwort bei den unterschiedlichen körpern. das gleichsetzen mit der hangabtriebskraft und gut ist!

                Kommentar


                  #23
                  foam postete
                  kolber postete
                  blablub...Rotationsenergie schlecht unso...
                  Edit: wenn der quader rutscht und der zylinder rollt ist der quader scheller weil er keine rotationsenergie hat
                  Dann wäre es ja auch leichter einen Einkaufswagen zu schieben, der Quader statt Rollen hat. Im Prinzip wäre die Erfindung des Rads überhaupt überflüssig gewesen...

                  ;)
                  OK, ich hab vergessen, dass ja auch die Roll-/Rutschreibung vernachlässigt wird. Dann sollten Kolber und co Recht haben. Eieiei, Füsik is sch0n h4rt...

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                    #24
                    b-O-n-E postete
                    im tafelwerk gibts konstanten und formeln und wenn man im physikunterricht auch nur 1x kurz aufgepasst hätte, würde man das lösen können. masseträgheitsmoment ist hier das stichwort bei den unterschiedlichen körpern. das gleichsetzen mit der hangabtriebskraft und gut ist!
                    ich hatte seit 7 jahren kein physik mehr^^
                    ne erläuterung wäre nett

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                      #25
                      @ de3r
                      deine kumpels haben beide recht, weil es ja drauf ankommt ob du haftreibung hast, also der zylinder rollt oder ob der zylinder auch gleitet
                      @foam
                      "...da ich mir nicht so recht vorstellen kann wie dein quader rollen soll,... "
                      hab nie behauptet, dass das rad ne schlechte erfindung war...

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                        #26
                        shaDE postete
                        Wie kann man Reibung bei diesen Körpern vernachlässigen O.o?!

                        Imo wären das die einzigen Unterscheidungsmerkmale, da der Zylinder eine geringere "Kontaktfläche" mit der Ebene hat als der Quader.
                        Davon abgesehen wärs gut zu wissen mit welcher Flächer der Quader auf der Ebene liegt und mit welcher Ausrichtung.

                        Nichtsdestotrotz würden beide zur gleichen Zeit ankommen, wenn Reibung etc vernachlässigt werden, weil auf beide die Erdanziehungskraft wirkt, die einzig und allein von einer Konstanten(9.81 m/s oder so - Tafelwerk regelt!) und dem Gewicht der Körper abhängt (Tafelwerk regelt auch bei der Gesamtformel) Da das Gewicht gleich ist und die Konstante ja ebenfalls, ergibt sich kein Unterschied, wer denn zu erst unten ankommt Oo q.e.d (quod erat demonstrandum = was zu beweisen war) ;D

                        hoffe das passt - war jetzt aus der kalten und vll nicht 100% physikalisch korrekt, aber zumindest für mich etwas logisch ;D
                        Man vernachlässigt eigentlich immer die Reibung....Ausnahmen bestätigen die Regel!

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                          #27
                          warum die diskussion ich habs doch schon korrekt beantwortet :)

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                            #28
                            sie kommen aber gleichzeitig an und nicht identisch :P
                            naja, mit meinen minderen physik kenntnissen (abgwählt nach der 11., aber immerhin als hauptfach gehabt), würde ich auch meinen, dass sie gleichzeitig ankommen. Wenn es heißt, die reibung wird vernachlässigt, sollte das auch für alle arten der reibung gelten mMn

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                              #29
                              Man man man, einige hier xD...Wie liegt das Rechteck? xD...Nein, aber es ist schon richtig, dass sie beide gleichzeitig ankommen wenn die Reibung vernachlässigt wird. Allerdings wird dadurch die Aufgabe sehr einfach. Aber für 8./9. Klasse geht es noch.

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                                #30
                                jo weil man 8./9. klasse auch mit rotationsenergie rechnet...

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