a) Bei welcher Winkelgeschwindigkeit w gleitet der Klotz von der Scheibe?

Question

Aufgabe:

Auf dem Rande der runden, ebenen, horizontalen Scheibe eines
43 cm
Drehschemels liegt ein Holzklotz. Die Scheibe hat den Radius r = 0,25 m, sie hat über dem Fußboden die Höhe h = 1,25 m und ist um eine vertikale Achse drehbar. Der Holzklotz wird auf der Scheibe nur durch die Haftreibung Fr festgehalten; die Haftreibungszahl beträgt f= 0,30. Die Achse beginnt mit zunehmender Winkelgeschwindigkeit zu rotieren. (g = 9,81 m/s2)

Problem/Ansatz:

a) Bei welcher Winkelgeschwindigkeit w gleitet der Klotz von der
Scheibe?
b) Welchen Weg s - in horizontaler Richtung gemessen - legt der Klotz im Fluge zurück, bevor er auf dem Boden aufschlägt?

Kann mir hier bitte jemand helfen?

Answer 1

Hallo

Die Reibungskraft Fr=f*m*g bringt die nötige Zentripetalkraft auf, wenn die kleiner (oder gerade gleich) ist als die Zentripetalkraft Fz=m*ω^2*r fliegt der Klotz mit der horizontalen Geschwindigkeit v=ω*r  tangential von der Scheibe weg. Ab da hast du den horizontalen Wurf aus 1,25m Höhe und findest so die Entfernung zum Rand .

also 1. Schritt Fz=Fr daraus ω und v daraus s=v*t mit t für den freien Fall aus 1,25m Höhe.

Gruß lul