Die gleichförmige Kreisbewegung - Simulation
Aufgabe 1:
Untersuche diese Bewegungsart und beschreibe sie. Variiere die Masse, den Radius und die Winkelgeschwindigkeit und halte fest, welche Änderungen dadurch für die Bewegung entstehen.
Aufgabe 2:
Messe für die voreingestellten Werte (Radius und Winkelgeschwindigkeit) mit der eingebauten Stoppuhr die Zeit für einen vollen Umlauf der Punktmasse. Aus diesen Daten läßt sich die gleichförmige Kreisbewegung quantitativ beschreiben: Berechne die Winkel- und die Bahngeschwindigkeit sowie den während einer Umdrehung zurückgelegten Weg.
Kontrolliere anschließend, indem du dir die Größen und Berechnungen anzeigen lässt!
Aufgabe 3:
Die gleichförmige Kreisbewegung zählt zu den beschleunigten Bewegungen, da die ständig wirkende konstant große und stets zum Kreismittelpunkt gerichtete Radialkraft die Punktmasse auf der Kreisbahn hält. Ansonsten würde sich die Punktmasse kräftefrei tangential zur Kreisbahn weiterbewegen. Berechne die wirkende Radialbeschleunigung und die Radialkraft.
Kontrolliere anschließend, indem du dir die Größen und Berechnungen anzeigen lässt!
Hinweis:
Für den sich mit auf der Kreisbahn bewegenden Beobachter wirkt eine Scheinkraft radial nach außen: die Zentrifugal- oder Fliehkraft. Sie hat den gleichen Betrag wie die Radialkraft, kann aber vom ruhenden Beobachter nicht registriert werden. In Zentrifugen bzw. rotierenden Raumstationen kann aber durch diese Trägheitskraft künstliche Schwerkraft simuliert werden.
Aufgabe 4:
Löse die in der Simulation eingebaute Anwendungsaufgabe!