Schwere Aufgabe -.-

Hey Leute.
Ich bin neu hier und habe gleich mal ein Hammerproblem mit einer Physikaufgabe, die ich nicht hinbekomme.
Vielleicht hat einer von euch Lust und Motivation mir zu helfen, ich versuche das ganze bisher umsonst.
Also ich beschreibe mal:

Also es existieren 2 Kugeln. Eine Große (Radius nicht gegeben), und eine erheblich kleinere (Radius auch unbekannt), die auf der größeren platziert ist.
Da keine Anfangswerte gegeben sind, reicht es ja eigentlich mit den Formeln zu rechnen und später Werte einzusetzen.

Die kleinere Kugel fängt (ohne Grund) an, von der "Spitze" der größeren herunterzurollen.(Schaubild in 2D)
Die Frage ist, in welchem Winkel (alpha, bezogen von der Mitte "M" der größeren Kugel aus) die kleinere Kugel von der größeren herunterfliegt, sich also von ihr löst. (Tangente, Steigung etc.).

Ich bin mir nich sicher ob die Reibung berücksichtigt werden muss ...

Bei Fragen schreibt mir einfach :P

vielleicht könnte man noch etwas mit der geschwindigkeit anfangen ... um den schiefen "Wurf" zu beschreiben den sie anschließend zurücklegt ... aber ersteres ist wichtiger.

ich habe mit physik nicht allzuviel am hut, aber ich versuche mal nen ansatz. sollte der totaler blödsinn sein, bitte nicht lachen :-).
bin mir aber nicht ganz sicher ob ich die frage richtig verstanden habe. meinst du wenn die kleinere kugel von der großen runterrollt und wann sie den kontakt verliert?
ich denke im idealfall ist der winkel dann gleich 0, vom mittelpunkt aus gesehen. wenn du ein koordinatensystem genau in die mitte der großen kugel legst, dann löst sich die kleinere genau dort, weil dort die tangente am größten ist und somit das maximum des weges der kleinen kugel erreicht ist. damit sie darüber hinaus an der großen kugel rollen soll, müßten die kugeln über anziehungskräfte, oder haftreibung verfügen, um die gravitation teilweise "auszutricksen".
die reibung ist sogar ein wichtiger faktor dabei, denn je höher die reibung ist, umso geringer ist die rollgeschwindigkeit und je geringer die rollgeschwindigkeit ist, umso geringer ist die fliehkraft. die fliehkraft ist dafür verantwortlich das sich die kleinere kugel von der größeren vorzeitig lösen könnte. damit das maximum des weges erreicht werden kann, muß die geschwindigkeit relativ klein sein und somit auch die fliehkraft.
nochmal zusammenfassend: je kleiner die geschwindigkeit, umso länger der weg
je größer die geschwindigkeit, umso kürzer der weg


oder wolltest du eher formeln hier wissen?

also eine formel etc. wäre mir ganz hilfreich weil ich da nicht durchblick ... die anfangsgeschwindigkeit der kleinen kugel müsste 0 sein auf der "spitze" der anderen ... also irgendwas mit g (10 m/s^2), die kugel wird ja schneller ...

Casy schrieb in Beitrag Nr. 1175-3:

die fliehkraft ist dafür verantwortlich das sich die kleinere kugel von der größeren vorzeitig lösen könnte.

Das ist der erste Ansatz!

Die radiale Komponente der Gewichtskraft und die geschwindigkeitsabhängige Fliehkraft sind in dem Moment im Gleichgewicht, wenn sich die kleine Kugel von der großen Kugel löst.

Summe der Kräfte in x-Richtung gleich Null

F_G sin alpha = F_Z = m v² / (R+r)

Der zweite Ansatz ist der Arbeitssatz:

E_kin0 + E_pot0 = E_kin1 + E_pot1 = const.

Hier wirds schwierig, weil man die Drehbewegung und die Rollbewegung der kleinen Kugel berücksichtigen muß, dafür braucht man doch ein paar Fachbegriffe, z.B. Massenträgheitsmoment und Steinerschen Satz.

MfG
Horst

kannst du mir erstere Gleichung genauer erklären?

ähm yoa^^ wenn noch jmd ideen hat oder lust den lösungsweg auszurecchnen nur zu :P

Erowtik schrieb in Beitrag Nr. 1175-6:

kannst du mir erstere Gleichung genauer erklären?

ähm yoa^^ wenn noch jmd ideen hat oder lust den lösungsweg auszurecchnen nur zu :P

Nee,
wenn du nicht mal die Gleichgewichtsbedingung in einem einfachen zentralen Kräftesystem verstehst, ist da wohl Hopfen und Malz verloren.

Vielleicht kann der esoterische, irrationale Poppphysiker Eugen Bauhof erklären, bei welchem Winkel sich die kleine Kugel, den Geodäten der gekrümmten Raumzeit folgend, sich von der großen Kugel ablöst.
Eine exakte Berechnung ist sowieso nur mir der AllgRTh nach Alfred Einstein aus Schilda möglich, weil die klassische Mechanik ja angeblich falsch ist.