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Kind auf einer Schaukel
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Kind auf einer Schaukel
 
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old knut
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Anmeldungsdatum: 17.01.2009
Beiträge: 23
Wohnort: weinheim

BeitragVerfasst am: 17 Jan 2009 - 18:40:27    Titel:

hi
du sitzest auf der schaukel - in ruhe.
aufhängepunkt, schwerpunkt und erdmittelpunkt bilden eine gerade.
du lehnst dich zurück.
aufhängepunkt - schwerpunkt und schwerpunkt - erdmittelpunkt sind zwei geraden, die einen winkel bilden.
du hast eine hub arbeit gegenüber dem erdmittelpunkt geleistet.
die gewonnene potenzielle energie wird in kinetische umgewandelt.
du schaukelst.

gruß o.k.
Knalltüte
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Anmeldungsdatum: 31.08.2007
Beiträge: 2932
Wohnort: gleich um die Ecke

BeitragVerfasst am: 17 Jan 2009 - 19:01:42    Titel:

Freunde der Sonne hat folgendes geschrieben:
Darf ich fragen, was bei dir die Variable a bezeichnet?!?

steht doch da Smile


Zitat:
Was meinst du mit "Materialkräfte der Schaukel"?

damit meine ich, dass man z.B. auf der Schaukel aufstehen kann und sich wieder hinsetzen kann und das so oft man will, die ensprechende Gegenkraft wird eben von der Schaukel, den Seilen allgemein vom Material geliefert.
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 17 Jan 2009 - 21:17:58    Titel:

Freunde der Sonne hat folgendes geschrieben:
@armchairastronaut:

Zu der Feder mit der Spannenergie: Wenn man mal davon ausgeht, dass sich die Feder nicht überall gleichzeitig auflösen kann, dann müsste die Spannenenergie in kinetische Energie der Salzsäure-Moleküle umgewandelt werden...


Klar. Aber der Prof fühlte sich wohl ziemlich gea....t und ist an die Decke gegangen.
Freunde der Sonne
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Anmeldungsdatum: 17.08.2008
Beiträge: 721
Wohnort: Berlin

BeitragVerfasst am: 18 Jan 2009 - 20:09:40    Titel:

Knalltüte hat folgendes geschrieben:

steht doch da Smile


Stimmt. Rolling Eyes Kann leider trotzdem nicht nachvollziehen, was du da gerechnet hast... Crying or Very sad

Zitat:
damit meine ich, dass man z.B. auf der Schaukel aufstehen kann und sich wieder hinsetzen kann und das so oft man will, die ensprechende Gegenkraft wird eben von der Schaukel, den Seilen allgemein vom Material geliefert.


Okay, macht Sinn. Wink

old knut hat folgendes geschrieben:
du sitzest auf der schaukel - in ruhe.
aufhängepunkt, schwerpunkt und erdmittelpunkt bilden eine gerade.
du lehnst dich zurück.
aufhängepunkt - schwerpunkt und schwerpunkt - erdmittelpunkt sind zwei geraden, die einen winkel bilden.
du hast eine hub arbeit gegenüber dem erdmittelpunkt geleistet.


Hmm... also das zweifel ich irgendwie an...

Und nochmal was zum ersten Beitrag:
armchairastronaut hat folgendes geschrieben:
Du erinnerst dich, dass die Eisprinzessin bei der Pirouette sehr wohl Energie in das rotierende System steckt (die Gesamtenergie verändert sich und nur der Drehimpuls bleibt erhalten). Auf die Dauer zehrt das an den Kräften, was man durch Nahrungszufuhr ausgleichen kann. Global gesehen, bleibt die Gesamtenergie eben doch erhalten!


So einfach ist es aber nicht (immer). Wie sieht es denn mit dem Beispiel aus: Nimm dir einen Kasten Bier (oder was leichteres) und halte ihn fest (am besten vllt. mit ausgestreckten Armen). Da kommst du schnell ins schwitzen, aber wo geht die Energie hin? In Wärme denke ich mal, oder? Question
armchairastronaut
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 19 Jan 2009 - 07:22:21    Titel:

Klar, Kraft mal Zeit ist keine Arbeit, und wo kein Weg ist, ist auch keine mechanische Arbeit. Ich hab mal irgendwo gelesen, dass man sich damit behelfen kann, dass in den Muskeln selbst dann noch kleinste Bewegungen stattfinden, wenn man den Arm so ruhig wie möglich hält.

(Wobei ich hinzufügen muss, dass es mit einem Kasten Bier in Reichweite manchmal schwer fällt, die Arme ruhig zu halten Wink )
old knut
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Anmeldungsdatum: 17.01.2009
Beiträge: 23
Wohnort: weinheim

BeitragVerfasst am: 19 Jan 2009 - 11:57:59    Titel: @ freunde der sonne - auf der schaukel

hi
mich würde interessieren, welchen punkt meiner beweiskette genau du anzweifelst. vielleicht ist da ein wurm drin.
ergänzung:
numerische rechnung für dieses modell ergibt ein plus an pot energie gegenüber ruhelage von 3.08*10^-13Nm. das entspricht einer geschwindigkeit beim 0-durchgang von 1.1*10^-7 m/s.
widerspricht jeglicher erfahrung.

neuer ansatz:
1) ruhe, schwerpunkt senkrecht unter aufhängepunkt der schaukel

2) zurücklegen bringt schwerp. 0.1m hinter 0-punkt. wg. konstanter länge der aufhängung (3m ) verschiebt sich der schwp. um h=sqrt(3^2+.1^2)=0.0016 m nach oben.

3) ein plus an pot. energie gegenüber ruhelage mgh=0.8 Nm

4) mit dieser kin. energie erreicht die körpermasse von 50 kg im 0-durchgang eine geschwindigkeit von sqrt(2gh)=0.18 m/s

für mich irgendwie plausibel - was haltet ihr, freunde der sonne, davon?

ciao o.k.
mfg o.k.
Freunde der Sonne
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Anmeldungsdatum: 17.08.2008
Beiträge: 721
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BeitragVerfasst am: 20 Jan 2009 - 19:19:27    Titel:

Gegenargument:

Schwerpunktserhaltungssatz: Wirkt keine äußere Kraft, dann bleibt der Schwerpunkt erhalten.
Und da das Kind auf der Schaukel mit zum System Schaukel-Kind gehört wirkt keine äußere Kraft (Luftwiderstand vernachlässigt). -> Schwerpunkt bleibt erhalten.

Klingt auch logisch, denn wenn ich mich mit meinem Oberkörper ein Stück zurücklehne, kommen die Beine automatisch nach vorne. Der Schwerpunkt bleibt derselbe.

@armchairastronaut: Ok, wir können es ja auf die Spitze treiben. Wink Halte eine Minute den Bierkasten hoch (*puh*, "schwere Arbeit") und lass ihn dann fallen. Wo ist die Energie hin, die der Mensch benötigte, um den Kasten hoch zu halten. Also ich glaube, im Endeffekt wird alles zu Wärme. ALLES. Auch DU! Laughing
old knut
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Anmeldungsdatum: 17.01.2009
Beiträge: 23
Wohnort: weinheim

BeitragVerfasst am: 20 Jan 2009 - 22:20:43    Titel: schaukelkind

hi
"schwerpunkt bleibt erhalten" - und das system kind-auf-schaukel in ruhe.

aber leider nur solange du beim zurücklehnen die beine zum gewichtsausgleich nach vorn streckst.
einseitiges zurücklehnen verschiebt den schwerpunkt und das systen tariert sich neu aus, indem es den neuen schwerpunkt unter den aufhängepunkt zu bringen sucht - bei abwesendem energieverlust durch ewig andauernde periodische bewegung.
mfg o.k.
Knalltüte
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Anmeldungsdatum: 31.08.2007
Beiträge: 2932
Wohnort: gleich um die Ecke

BeitragVerfasst am: 20 Jan 2009 - 22:31:10    Titel:

Wie gesagt, hatte ich versucht den Bewegungsablauf per Fadenpendel durchzurechnen, also einen Durchgang (vollausgelenkt -> Nulllage mit Pendelverkürzung -> vollausgelenkt mit Pendelverlängerung -> vollausgelenkt). Dafür jeweils die Höhe des Massenpunktes.
Freunde der Sonne
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Anmeldungsdatum: 17.08.2008
Beiträge: 721
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BeitragVerfasst am: 21 Jan 2009 - 19:51:02    Titel: Re: schaukelkind

old knut hat folgendes geschrieben:
hi
"schwerpunkt bleibt erhalten" - und das system kind-auf-schaukel in ruhe.

aber leider nur solange du beim zurücklehnen die beine zum gewichtsausgleich nach vorn streckst.
einseitiges zurücklehnen verschiebt den schwerpunkt und das systen tariert sich neu aus, indem es den neuen schwerpunkt unter den aufhängepunkt zu bringen sucht - bei abwesendem energieverlust durch ewig andauernde periodische bewegung.
mfg o.k.


Nein, die Beine musst du nicht extra ausstrecken. Das ganze passiert, wie ich bereits sagte, automatisch. Vernachlässigt man die Reibung, dann gibt es nur innere Kräfte, die sich gegenseitig kompensieren. Lehnst du dich zurück, dann sorgt die Schaukel automatisch dafür, dass der Schwerpunkt erhalten bleibt, in dem sie deinen Po etwas nach vorne befördert. Alles andere würde eine Verletzung des Schwerpunkterhaltungssatzes darstellen.

@Knalltüte: Werde zu gegebener Zeit mal versuchen, dein Beispiel durchzurechnen... Rolling Eyes
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