Fragen zur Kreisbewegung (Zentripetalkraft)

Zitat von Unregistriert

Hallo Freunde,
ich schreibe morgen eine Physik-Arbeit
und brauche bei einer Aufgabe eure Hilfe,
die Aufgabenstellung sieht wie folgt aus:

Ein Karusell trägt Holzpferde
in den Abständen 2,0 m von der Drehachste.

Pferd und Reiter haben jeweils zusammen
die Masse m=70 kg.

Das Karusell benötigt zehn Sekunden
für eine Runde.

a) Welche Winkelgeschwindigkeit haben die Pferde jeweils?

b) Welche Bahngeschwindigkeit haben die Pferde jeweils?

c) Wie groß ist die Zentripetalkraft?

d) Wie ändert sich die Zentripetalkraft,
wenn die Drehfreguqnz verdoppelt wird?

Es wäre sehr nett,
wenn mir irgendwer bei wenigstens einer Aufgabe helfen könnte.

Leider kenne ich nur die allgemeine Formel
für Zentripetalkraft, also F(t)=2πrm/T

Aber ich weiß nicht
inwiefern man die Formel
für die Winkel- bzw. Bahngeschwindigkeit benutzen kann,
oder gibt es für diese Geschwindigkeiten
andere Formeln?

Ich bedanke mich schon mal im voraus
für eure Hilfe.

MfG

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Leider zu spät für dich, aber vielleicht schaust du ja doch nochmal rein:

Zitat von Wikipedia

Die Zentripetalkraft (auch Radialkraft)
ist die Komponente der äußeren Kraft zum Mittelpunkt
des Krümmungskreises,
die auf einen Körper wirken muss,
damit sich dieser im Inertialsystem
auf einer gekrümmten Bahn bewegt.

Ohne diese Kraft
würde sich der Körper nach dem Trägheitsgesetz
gleichförmig in Richtung
des momentanen Geschwindigkeitsvektors
(dem Tangentialvektor der Bahn) bewegen

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[Blockierte Grafik: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/00/Zentripetalkraft.svg]

a) Welche Winkelgeschwindigkeit haben die Pferde jeweils?

[TEX]\omega = 2 \pi * Umlaufgeschwindigkeit[/TEX]

[TEX]\omega = 2 \pi * \dfrac{1 \ Umdrehung}{10s}
[/TEX]

[TEX]\omega = 0,628 \ Umdrehungen \ pro \ Sekunde[/TEX]

b) Welche Bahngeschwindigkeit haben die Pferde jeweils?

Bahngeschwindigkeit = Umlaufgeschwindigkeit

[TEX]v = 2 \pi * Umlaufgeschwindigkeit * Radius[/TEX]

[TEX]v = 2 \pi * \dfrac{1}{10s} * 2m[/TEX]

[TEX]v = 1,257 \dfrac{m}{s}[/TEX]

c) Wie groß ist die Zentripetalkraft?

Kraft = Masse mal Beschleunigung.

[TEX]F_Z = m * \dfrac{v^2}{r}[/TEX]

[TEX]F_Z = 70kg * \dfrac{1,257^2 m^2}{s^2 * 2m}[/TEX]

[TEX]F_Z = 110,6 \ kg \dfrac{m}{s^2} = 110,6 \ Newton[/TEX]

d) Wie ändert sich die Zentripetalkraft,
wenn die Drehfreguqnz verdoppelt wird?

Wenn die Drehfrequenz verdoppelt wird,
verdoppelt sich die Geschwindigkeit.

Die verdoppelte Geschwindigkeit
führt zu einer Vervierfachung der Zentripetalkraft.