Rotor Volksfest - wie berechnen ?

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
zu aller erst : Es ist keine Hausaufgabe. Es ist nur eine Aufgabe aus dem Buch, die ich zur Vorbereitung der Klassenarbeit rechnen möchte !

_a) Von welcher Drehfrequenz f an bleibt eine Person (m=75kg) an der Wand des Rotors mit 4,2 m Durchmesser hängen (fh=0,5 ; Abstand Schwerpunkt der Person - Wand : 10 cm ) ?

b)Von welcher Frequenz f1 an könnte man die Achse des Rotors horizontal legen, ohne dass die Person im höchsten Punkt der Bewegung herabfällt ?

c) Der Rotor rotiert gleichförmig mit der Frequenz f1 (Achse horizontal). Welche Kraft übt er im tiefsten Punkt auf die Person nach oben aus ?_

m*g muss ja kleiner oder gleich Fz sein.
Fz würde man in diesem FAlls ja so berechnen :

Fz = (fz*m*v2) : r

1.) Stimmen die Formeln
2.) Wie berechne ich das den nun :frowning: Ich brauche ja v aber um v auszurechnen brauche ich ja f. Wie muss ich jetzt vorgehen ?

Für alle die nicht mehr die Formel für v wissen:

v= s:t = (2*pi*r) : (T)
T( Umlaufdauer )
es geht auch
v= 2*pi*r*f

Ich hoffe ihr könnt mir helfen !
Vielen Danke schon einmal

Grüße
freaky

#2

Ergänzung
Noch eine Ergänzung, weil vll nicht alle wissen was mit einem Rotor gemeint ist. Das hier ist einer :
http://www.ride-extravaganza.com/rides/rotor/rotor_1…

Man muss sich das wie einen Zylinder vorstellen. Man steht innen, das Ding beginnt sich zu drehen und irgendwann klebt man dann an der Wand*gg* … der Boden senkt sich nun auch noch ab.

Viele Grüße
freaky

#3

Hab die Lösung
Hallo,
ich wollte euch nur mitteilen dass ich die Lösung habe :

man muss folg. formel aufstellen

m*g = Fz*fh

mfg
freaky

#4

Wie rechne ich b und c ?

mfg
freaky

#5

Hallo
Du kannst die Formel für die Zentrifugalkraft auch folgend aufschreiben:
Fz=m*w2*r (1)
wobei w die Winkelgeschwindigkeit des Karusells ist.
w hängt mit der Drehfrequenz f über
w=2*PI*f (2)
zusammen. (http://de.wikipedia.org/wiki/Drehfrequenz)
(2) in (1) eingesetzt und nach f umgestellt, kannst du die Beispiele lösen.

Ich hoffe ihr könnt mir helfen !

Hoffe das hilft.

Vielen Danke schon einmal

Bitte
Grüße. Alex

#6

Hallo,

a) Von welcher Drehfrequenz f an bleibt eine Person (m=75kg)
an der Wand des Rotors mit 4,2 m Durchmesser hängen
(fh=0,5 ; Abstand Schwerpunkt der Person - Wand :
10 cm ) ?

(1) Die vom Rotor auf die Person ausgeübte Zentripetalkraft FZ hat den Betrag

FZ = m ω² r   (ω = 2 π f)

(2) Die Haftreibungskraft FH kann betragsmäßig maximal µ FZ groß werden:

FH ≤ µ FZ

(3) Die Bedingung, die erfüllt sein muss, damit die Person an der Wand klebt, lautet

FH = m g

Diese Informationen reichen zur Berechnung von ω aus, deren Durchführung ich Dir überlassen will. Ergebnis zur Kontrolle: ω ≥ √(g/(r µ)).

Fz = (fz*m*v2) : r

Diese Formel ist falsch (das „fz“ ist zuviel). Damit solltest Du Dich nochmal auseinandersetzen.

Mit freundlichem Gruß
Martin