Neigungs- bzw. Überhöhungswinkel bei Kreisbogen

Templerschaf · Gast

Hallo zusammen!

Ich muss für den Physikunterricht folgende Aufgabe erledigen, für die ich bisher keinen Ansatz gefunden habe:

Eine Rodelbahn führt durch eine kreisbogenförmige Kurve. Der Krümmungsradius beträgt
r = 50 m. Die Bahn soll mit der Geschwindigkeit v = 25 m s-1 durchfahren werden können, ohne dass seitliches Gleiten eintritt.
Welchen seitlichen Neigungswinkel β („Überhöhungswinkel“) muß die Bahn mit der Horizontale bilden?
Anleitung: Die von der Rodelbahn auf den Schlitten ausgeübte Kraft F steht zu der Rodelbahnebene senkrecht, eine seitliche Komponente tritt wegen der fehlenden Reibung nicht auf. Diese Kraft F und die Gewichtskraft FG von Schlitten und Rodler ergeben zusammen die Radialkraft Fr.
g = 9,81 m/s²

Vielleicht hat ja einer von euch eine Idee? Hilfe

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Skizze nie verkehrt, im Querschnitt die Bahn mit Neigungswinkel und Radius zur Drehachse und die auf den Rodler wirkenden Kräfte, wobei die Resultierende letztendlich senkrecht zu Bahn sein soll.

Frage am Rand: Ist die Bahnkurve eben / waagerecht?

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

In der Skizze sollten Zentrifugalkraft und Gewichtskraft drin auftauchen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Planck, vergiss nicht, bitte keine Fertigformeln. Die für diese Aufgabe benötigten Formeln stellt man sich am besten mit einer Skizze selbst auf, und sie sehen dann anders aus als deine Fertigformel.

Lass den Threadersteller lieber selbst erstmal eine Skizze machen und zeigen!