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Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 30. Nov 2013 16:16    Titel: Looping Antworten mit Zitat

...


Zuletzt bearbeitet von Mathology am 06. Jul 2017 15:23, insgesamt einmal bearbeitet
hangman



Anmeldungsdatum: 07.02.2011
Beiträge: 319

Beitrag hangman Verfasst am: 30. Nov 2013 16:29    Titel: Antworten mit Zitat

Hi Mathology,

wenn im höchsten Punkt nur noch 25 Prozent der Gewichtskraft wirkt, gilt folgende Gleichgewichtsbedingung.

also

Beste Grüße! smile
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 30. Nov 2013 16:35    Titel: Re: Looping Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:
...
SOOO MEIN VORSCHLAG:

1.) also wir brauchen ja dafür die formel
und die Kraft [/latex]F= mg[/latex].... aber ich weis nciht wie ich weiter machen soll.. -.-


Im obersten Punkt des Loopings sind Zentrifugalkraft und Gewichtskraft entgegengesetzt gerichtet. D.h. Zentrifugalkraft minus Gewichtskraft ist die Kraft, mit der die Fahrgäste in den Sitz gedrückt werden. Diese Kraft soll gerade 25% der Gewichtskraft sein. Demzufolge muss gelten



Nach v auflösen

Mathology hat Folgendes geschrieben:
2.) und bei 2 ist da ja dieser begriff : "EINTRITT" also ist das doch diese Kinetische Energie oder die potenzielle energie ... irgendwas mit dem Energieerhaltungssatz aber versteh ich nicht...
:(


Energieerhaltungssatz:
Kinetische Energie am tiefsten Punkt des Loopings wird umgewandelt in potentielle und kinetische Energie im höchsten Punkt des Loopings.



Nach v_0 auflösen. Für v setzt Du den Ausdruck aus a) ein.

hangman hat sich da leider vertan.


Zuletzt bearbeitet von GvC am 02. Dez 2013 10:53, insgesamt einmal bearbeitet
hangman



Anmeldungsdatum: 07.02.2011
Beiträge: 319

Beitrag hangman Verfasst am: 30. Nov 2013 17:44    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo GvC,

wieso denn und nicht ? grübelnd

Besten Gruß
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 30. Nov 2013 18:29    Titel: Antworten mit Zitat

muss da nicht dann m*g*0,25 sein? 25% von etwas ist doch immer weniger als das ganze...

die 1,25 sicher? ...


DANKE für alles und die Erklärungen schonmal
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 30. Nov 2013 20:58    Titel: Antworten mit Zitat

hangman hat Folgendes geschrieben:
Hallo GvC,

wieso denn und nicht ? ?(

Besten Gruß


Im obersten Punkt wirkt die Zentrifugalkraft nach oben, die Gewichtskraft nach unten. Die resultierende Kraft im obersten Punkt soll 0,25*FG=0,25*m*g sein und nach oben in den Sitz hinein wirken. Demnach also



hangman



Anmeldungsdatum: 07.02.2011
Beiträge: 319

Beitrag hangman Verfasst am: 30. Nov 2013 21:17    Titel: Antworten mit Zitat

Super erklärt, jetzt habe ich das auch endlich mal gerafft. smile Kräftegleichgewicht herscht ja wenn gilt. Wenn eine Kraft übrig bleiben soll muss man quasi nur die Kraft hinzu addieren. In dem Fall soll die Kraft übrig bleiben.

Vielen Dank! Rock
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 01. Dez 2013 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

jetzt noch vom dummen hier eine frage XD :... ehm stimmts? die addiere ich ja zur hinzu...

nur ich versteh den sinn nich dahinter... die eine kraft wirkt entgegen und die andere ebenfalls... also beide wirken ja weg von einander und nicht in eine gleiche richtung unglücklich
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 01. Dez 2013 16:06    Titel: Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:
jetzt noch vom dummen hier eine frage XD :... ehm stimmts? die addiere ich ja zur hinzu...

nur ich versteh den sinn nich dahinter... die eine kraft wirkt entgegen und die andere ebenfalls... also beide wirken ja weg von einander und nicht in eine gleiche richtung :(


Lies Dir meinen Beitrag von gestern 20.58 Uhr nochmal durch. Dann wirst auch Du's verstehen. Selbst hangman hat es "endlich mal gerafft".
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 01. Dez 2013 17:07    Titel: Antworten mit Zitat

naja ich checks nicht ich versteh nciht mal was Fg und Fz und so alles ist...

ich habs einfach gerechnet komme auf diese Rechnung:





Das m lässt sich ja rauskürzen und ja dann bleibt nur noch das übrig. und für die Geschwindigkeit v kommt dann das hier raus= 1,1 was ja irgendwie unlogisch ist.... unglücklich

d = 20m also ist mein r doch 10m die hälfte. und g = 9,81 und ja alles zusammen ergibt 1,1.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 01. Dez 2013 17:17    Titel: Antworten mit Zitat

soo und bei der zweiten aufgabe komme ich auf



vo ist dann
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 02. Dez 2013 11:02    Titel: Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:
naja ich checks nicht ich versteh nciht mal was Fg und Fz und so alles ist...


Wenn wir die ganze Zeit von Zentrifugalkraft und Gewichtskraft reden, welche der beiden Kräfte wird dann wohl Fg und welche Fz genannt werden?

Mathology hat Folgendes geschrieben:
ich habs einfach gerechnet komme auf diese Rechnung:





Das m lässt sich ja rauskürzen und ja dann bleibt nur noch das übrig. und für die Geschwindigkeit v kommt dann das hier raus= 1,1 was ja irgendwie unlogisch ist.... :(

d = 20m also ist mein r doch 10m die hälfte. und g = 9,81 und ja alles zusammen ergibt 1,1.


Ja, das ist schon deshalb unlogisch, weil Du überhaupt keine Einheit angibst. Hättest Du die Einheiten berücksichtigt, wäre Dir aufgefallen, dass mir in der Formel für die Zentrifugalkraft ein Bruchstrich abhanden gekommen ist. Du hast jedoch die Formel kritiklos übernommen (obwohl sie zuvor schon richtig dagestanden hatte) und bekommst deshalb auch Schrott raus.

Entsprechend muss natürlich auch die Geschwindigkeit beim Eintritt in den Looping lauten

Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 11:44    Titel: Antworten mit Zitat

jaaaa bin net so helle.... Big Laugh ok hab mich da verguckt in meinen unterlagen weil da stand etwas mit mv^2r naja egal..

habe es korrigiert und komme jetzt auf beim ersten und für das vo hab ich
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 02. Dez 2013 11:50    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist richtig.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

warum nehmen wir aber be ider formel 2gd? wieso nehmen wir einmal den druchmesser und einmal den radius...also wie kommst du dauraf bei der aufgabe b.)
.
.
.
.
.
und bei der aufgabe c habe ic hjetzt überlegt... muss man da die Formel für Trägheitsmoment nehme=n??? die lautet ja mr^2...

also masse mal radius zum quadrat. was wäre das denn dann aber für eine einheit?
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 02. Dez 2013 15:46    Titel: Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:

und bei der aufgabe c habe ic hjetzt überlegt... muss man da die Formel für Trägheitsmoment nehme=n??? die lautet ja mr^2...

also masse mal radius zum quadrat. was wäre das denn dann aber für eine einheit?


Da es sich um eine Kraft handelt, solltest du eine Kraft (in Newton) ausrechnen und GvC hat schon die zwei Kräfte genannt, welche von Bedeutung sind (Gewichtskraft und Zentrifugalkraft). Jetzt solltest du dir ein Looping aufmalen und dir die Kräfte als Vektoren an unterschiedlichen Stellen (am besten im niedrigsten und höchsten Punkt und auf der Höhe der Mitte) einmalen.

Der Betrag (die Länge) ist nicht ganz so wichtig, denn du solltest dir die Richtung verdeutlichen.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 15:56    Titel: Antworten mit Zitat

ok hab ich gemacht dann ist das doch nur die Funktion

stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 02. Dez 2013 16:05    Titel: Antworten mit Zitat

Warum sollte die Gravitation im Looping aufgehoben sein?
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

mhh achso also fehlt da mein g noch ... maybe

aber das ergibt ja kein sinn weil mein g weg fallen würde...

also F = ma für die Kraft und mhhhh... ich überleg mal noch und editiere den beitrag gegebenenfalls nochmal
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 02. Dez 2013 16:22    Titel: Antworten mit Zitat

Bevor du versuchst herum zu rechnen: Male dir die zwei Kräfte in den Looping.

Wann verstärken sich die Kräfte? Wann heben sie sich teilweise auf? Wann beeinflussen sie sich nicht?

Für den Betrag der Gewichtskraft gilt: F_G = m*g und für die Zentrifugalkraft gilt: F_Z = m*v^2 / r.

Du solltest dir aber jetzt klar machen in welche Richtung sie zeigen.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 16:41    Titel: Antworten mit Zitat

ok ich melde mich heute abend nochmal... bis später ich meld mich aufjedenfall ciao
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 20:27    Titel: Antworten mit Zitat

die kräfte verstärken sich wenn eine kraft sich beschleunigt? also potenzielle energie eintritt?

Kräfte heben sich auf wenn sie gleich stark sind und entgegengesetzt wirken.

Kräfte beeinflussen sich doch immer o.O?
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 02. Dez 2013 20:38    Titel: Antworten mit Zitat

Die Aufgabe hier ist sehr ähnlich zu der Karussellfrage und du hast generell Probleme mit der Kraftdefinition.

Mathology hat Folgendes geschrieben:
die kräfte verstärken sich wenn eine kraft sich beschleunigt? also potenzielle energie eintritt?


Ein Kraft kann sich nicht beschleunigen. Eine Kraft auf ein Körper verursacht eine Beschleunigung. Um einen Körper durch ein Gravitationsfeld zu beschleunigen, muss Arbeit verrichtet werden. Das ist hier die potentielle Energie mit der konstanten Beschleunigung g.

Mathology hat Folgendes geschrieben:

Kräfte beeinflussen sich doch immer o.O?


Das stimmt natürlich. Aber ich versuchte dir schon vergeblich zu erklären, dass wenn die Kräfte orthogonal zueinander sind, sich die Bewegungen getrennt beschreiben lassen. Du kannst natürlich die resultierende Kraft in jedem Punkt der Bahn berechen, aber das muss komponentenweise geschehen (also x- und y-Richtung).

Mit der Verstärkung habe ich gemeint, dass die Gewichtskraft und Zentrifugalkraft gerade parallel sind und in die Gleiche Richtung zeigen.

In welche Richtung zeigt denn nun die Zentrifugalkraft? In welche Richtung zeigt die Gewichtskraft? Eine von beiden zeigt stets in die gleiche Richtung und eine nicht.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 20:48    Titel: Antworten mit Zitat

ja die Gewichtskraft zeigt nach unten also "der Körper" wird ja dann zur erde angezogen und die Zentrifugalkraft ist parallel zur erde also ...ich weis nicht wie ich das erklären soll


hier ein bild so wie ich es verstehe zurzeit:

http://www7.pic-upload.de/thumb/02.12.13/udqy8eaulefq.png
.
.
.
hier vielleicht besser

http://www.pic-upload.de/view-21511022/Unbenannt1.png.html
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 02. Dez 2013 20:52    Titel: Antworten mit Zitat

Die Gewichtskraft ist ok, aber die Zentrifugalkraft ist völlig falsch.

Lies dir das mal durch:

http://de.wikipedia.org/wiki/Zentrifugalkraft

Wenn die Kräft so sind, wie in deiner Skizze, dann fällt der Wagen vom Looping nach unten. Das kann also nicht stimmen. Für die Berechnung in den ersten Teilaufgaben, hattet ihr doch schonmal angegeben wie die Kräfte zeigen im höchsten Punkt.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 02. Dez 2013 20:59    Titel: Antworten mit Zitat

ok dann so aber was wirkt da noch?

http://www.pic-upload.de/view-21511200/Unbenannt1.png.html


ok kann man die Zentipetalkraft hier auch als Gewichtskraft ansehen sodas die Zentifugal und Gewichtskraft zusammen = 0 sind? wie in wikipeida beschrieben???

also da steht ja
.
.
.
.
noch da??? XD oder nerv ich? ^^ ich wills ja verstehen aber ufff... Haue / Kloppe / Schläge
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 03. Dez 2013 12:08    Titel: Antworten mit Zitat

Der Pfeil in deiner Skizze stellt den Geschwindigkeitsvektor dar. Die Zentripedalkraft sorgt dafür, dass sich der Wagen auf einer Kreisbahn bewegt. Die Zentrifugal kraft ist eine Scheinkraft, welche den Wagen aufgrund der Trägheit des Wagens entgegen der Zentripedalkraft wirkt.

Die Zentripedalkraft kann sich aus äußeren Kräften zusammensetzen, wie die Gewichtskraft. Hier findest du nochmal einen Link zur Vertiefung:

http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Zentripetalkraft_und_Zentrifugalkraft.html

Für die Aufgabe müssen wir die Zentripedalkraft nicht gesondert betrachten, da der Wagen durch den Looping auf die Kreisbahn gezwungen wird. Aber zurück zu der letzten Teilaufgabe. Ich fasse nochmal zusammen.

Die Gewichtskraft zeigt stets nach unten und die Zentrifugalkraft zeigt im Looping immer nach außen, aufgrund der Trägheit des Wagens. Während der Fahrt sitzt eine Person auf einer Waage. Wann zeigt die Waage die größte Masse an und wann die kleinste? Welche Kraft wird zwischendurch angezeigt? Betrachte dafür den untersten und obersten Punkt im Looping und die Punkte auf Höhe des Loopingmittelpunktes.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 03. Dez 2013 15:36    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,

um die Frage zu beantworten, welche Kraft eine Person mit der Masse von 50kg auf der halben Loopinghöhe auf den Sitz ausübt, überlegt man sich wieder welche Kraft dann wirkt. Die Geschwindigkeit berechnet man wieder mit dem Energieerhaltungssatz.

Ich bezeichne mal den tiefsten Punkt des Loopings mit A, die äußere Mitte mit B und den höchsten Punkt mit C!!







Für die Kraft gilt die Zentrifugalkraft.



Nun setzt man noch den zuvor berechneten Ausdruck für v_A ein, damit die geforderte Beziehung im höchsten Punkt gilt.




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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
GvC



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Beitrag GvC Verfasst am: 03. Dez 2013 16:30    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:
...





Planck, Du hast nur die Hälfte der 3. Aufgabe gelöst, und die auch noch falsch! Wie um Himmels willen kommst Du denn auf (24/5)*g*R für v_A^2? Da kommen doch nur Viertel drin vor und keine Fünftel. Da rechne also lieber nochmal nach.

Und die Kraft auf die Sitzfläche unmittelbar nach Eintritt in den Looping fehlt auch noch.
planck1858



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Beitrag planck1858 Verfasst am: 03. Dez 2013 19:52    Titel: Antworten mit Zitat

Aufgabe I)



Aufgabe II)



bzw.





Aufgabe III)






mit




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Wiktoria
Gast





Beitrag Wiktoria Verfasst am: 03. Dez 2013 20:05    Titel: Antworten mit Zitat

Planck, du schreibst mal wieder wilde Formeln auf.
Was ist denn FB in deiner Formel?
planck1858



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Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 03. Dez 2013 20:23    Titel: Antworten mit Zitat

F_B steht für die Kraft, die der Körper im Punkt B auf den Sitz ausübt. Beachte doch bitte meine Anmerkung, da habe ich die verwendeten Indexe erklärt.
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Mathology



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Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 03. Dez 2013 21:27    Titel: Antworten mit Zitat

Moooomeeennnt Big Laugh jetzt erstmal der dumme hier weider am werk... alsoooo hier erstmal :

http://www.pic-upload.de/view-21520172/1.png.html


1.) ALSO ich denke mal das die größte Masse auf der Waage immer am eintreten der Potenziellen ernergie ist also an den seiten

2.) Zwischendurch wird doch die Gewichtskraft angezeigt.


BIITTTEE sag das ich recht habe Big Laugh ich habe mich hier an dem Flugzeug orientiert das auf dieser seite von waagerecht zu senkrechter laage sich wechselt und die Fz größer wird

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Load_factor_in_a_turn.gif
Wiktoria
Gast





Beitrag Wiktoria Verfasst am: 04. Dez 2013 08:58    Titel: Antworten mit Zitat

planck1858 hat Folgendes geschrieben:
F_B steht für die Kraft, die der Körper im Punkt B auf den Sitz ausübt. Beachte doch bitte meine Anmerkung, da habe ich die verwendeten Indexe erklärt.


Das ist ja eben dein neuer Fehler!
Nachdem GvC dir schon deinen ersten Unsinn verbessert hat, zeigst du weiterhin, dass du den Looping nicht verstehst.
Ich verstehe nicht, weshalb du immer und immer wieder fehlerhafte Hilfe anbietest. Oder willst du nur deine totale Unfähigkeit unter Beweis stellen?
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 05. Dez 2013 20:30    Titel: Antworten mit Zitat

Stereo ist meine antwort richtig???
as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5785
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 05. Dez 2013 22:39    Titel: Antworten mit Zitat

Wiktoria hat Folgendes geschrieben:
Ich verstehe nicht, weshalb du immer und immer wieder fehlerhafte Hilfe anbietest. Oder willst du nur deine totale Unfähigkeit unter Beweis stellen?

Hallo Wiktoria,

ich habe schon häufiger gelesen, dass planck1858 Dich offenbar nervt und kann es teils auch verstehen..., aber ich kann als Moderator auch keine solchen Anfeindungen tolerieren!
Deshalb bitte ich Dich darum, da mehr drüber zu stehen und so etwas nicht zu schreiben. Ich will nicht auch noch in die fast schon paradoxe Situation kommen, dass ich von Dir solche Dinge dann löschen muss, weil sie einfach unter der Gürtellinie sind... OK?

Letztlich versucht auch planck1858 nur zu helfen und dabei selbst auch was zu lernen. Klar, wenn eine falsche Antwort oder ein falscher Tipp kommt, verwirrt das am Ende den ursprünglichen Fragesteller noch mehr, was ich besonders schlecht finde. Aber man kann ihm das ja nicht verbieten, wenn er in bestem Glauben die Sachen dann (oft falsch) vorrechnet, oder?

Ich hätte Dir das lieber per PN geschrieben, allerdings geht das ja leider bei Gast-Accounts schlecht.

Gruß
Marco
stereo



Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402

Beitrag stereo Verfasst am: 06. Dez 2013 08:42    Titel: Antworten mit Zitat

Also ich verstehe nicht, warum man sich mehr mit planck beschäftigt als mit dem eigentlichen Fragesteller. Was solls...

Mathology hat Folgendes geschrieben:
Moooomeeennnt Big Laugh jetzt erstmal der dumme hier weider am werk... alsoooo hier erstmal :

http://www.pic-upload.de/view-21520172/1.png.html


1.) ALSO ich denke mal das die größte Masse auf der Waage immer am eintreten der Potenziellen ernergie ist also an den seiten

2.) Zwischendurch wird doch die Gewichtskraft angezeigt.


Also an den Seiten wird m.E. nicht die Größte Kraft angezeigt. Aber ich habe keine genauen Zahlenwerte ausgerechnet. Ich will dich jetzt aber nicht weiter im Ungewissen lassen und werde dir ein bisschen mehr helfen, aber die Berechnungen wirst du erledigen. Desweiteren ist 2.) falsch und 1.) ist so formuliert, dass klar wird, dass du mit den Begrifflichkeiten noch nicht zurecht kommst. Was ist denn "Eintreten der potenziellen Energie" ?

Im Aufgabenteil a) habt ihr die aufgrund des Kräftegleichgewichts im obersten Punkt des Loopings



eine Bedingung für die Geschwindigkeit in !!! diesem !!! Punkt ausgerechnet, sodass der Wagen durch den Looping kommt. An dieser Stelle kannst du schon sagen, welchen Wert die Waage anzeigen würde. Damit ist Aufgabenteil a) abgeschlossen.

In b) sollst du die Geschwindigkeit im tiefsten Punkt berechnen. Das ist leicht getan, da du die Gesamtenergie im obersten Punkt kennst und es gilt nunmal der Energieerhaltungssatz, das heißt die Gesamtenergie in Punkt A ist gleich der Gesamtenergie in Punkt B.



Zur Formeldeutung: Im untersten Punkt des Loopings ist die potentielle Energie Null und deswegen besitzt der Wagen nur kinetische Energie. Im obersten Punkt des Loopings wird ein Teil der kinetischen Energie in potentielle Energie (Höhe = doppelter Radius = Durchmesser) umgewandelt, sprich der Wagen wird langsamer.

In c) solltest du dir klar machen welche Kräfte wirken, aber das hast du nicht so ganz hinbekommen. Also es ist klar, dass die Gewichtskraft ständig nach unten zeigt und ihr Betrag konstant ist. Die Richtung der Zentrifugalkraft sollte jetzt auch klar sein, denn sie zeigt stets nach außen. Doch was ist mit dem Betrag? Tja, da schauen wir uns mal die Formel an.



Der Radius des Loopings bleibt kostant und die Masse auch. Aber was ist mit der Geschwindigkeit? Die ist wohl im unteresten Punkt des Loopings am größten, weil es dort keine potentielle Energie gibt. Das heißt der Betrag der Zentrifugalkraft verändert sich.

Im untersten Punkt zeigt die Gewichtskraft und die Zentrifugalkraft in die gleiche Richtung. Die Kräft addieren sich!



Die Geschwindigkeit kennst du, denn die hast du in b) berechnet. Und was ist an den Seiten? Tja, da steht die Gewichtskraft gerade senkrecht auf der Zentrifugalkraft und die Waage zeigt aber die Zentrifugalkraft an, weil ich "auf ihr sitze" (versuch dir das im Bild zu verdeutlichen). Also ist die Kraft.



Und wie kann man die Geschwindigkeit berechnen? Mit dem Energieerhaltungssatz! Und warum? Weil wir die potentielle Energie an der Stelle und die Gesamtenergie kennen. Deswegen kann man die kinetische Energie berechnen und daraus die Geschwindigkeit.



An der Formel sieht man schon, dass es egal ist, ob die rechts oder linke Seite beschrieben werden soll, denn die potentielle Energie ist gleich an den Punkten und deswegen auch die Geschwindigkeit. Der einzige Unterschied ist, dass die Zentrifugalkraft ihre Richtung um 180 Grad ändert, das heißt sie ist parallel, aber zeigt in die andere Richtung.

Die Kraft, welche im obersten Punkt angezeigt wird, steht schon in der Aufgabenstellung: 1/4 der Gewichtskraft. Somit ist die Aufgabe gelöst. Du darfst neben den Rechnungen auch noch die Ausgangshöhe des Loopings berechnen, wenn der Wagen ohne Startgeschwindigkeit losfährt.

Bitte schreibe keine Zahlenwerte hier rein, weil das werde ich so nicht überprüfen. Ich schaue gerne über deine Rechnung mit Variablen, ob du Fehler beim umstellen/einsetzen gemacht hast.
Systemdynamiker



Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen

Beitrag Systemdynamiker Verfasst am: 07. Dez 2013 08:54    Titel: Kräfte einzeichnen Antworten mit Zitat

Vier Seiten, um drei Fragen zu beantworten!

Dabei gäebe es ein Standardverfahren, um solche Probleme zu lösen

1. Freischneiden (alle Kräfte einzeichnen)

2. Summe aller Kräfte gleich Masse mal Beschleunigung

3. Energievergleich: die Summe aus kinetischer und Gravitationsenergie bleibt bei reibungsfreier Bewegung erhalten

Zum Looping habe ich vor längerer Zeit ein Video gemacht: https://www.youtube.com/watch?v=egOeIZjiFEA

Wer wissen will, wie man Kräfte bei Kreisbewegung einzeichnet, der soll sich mal das ansehen: https://www.youtube.com/watch?v=YwpmkohEmwQ

Und wer immer noch meint, dass man bei solchen Problemen eine Zentrifugalkraft einzeichnen muss, soll sich mal meinen Crashkurs zu Trägheitskräften zu Gemüte führen: https://www.youtube.com/watch?v=4o9WxidHc_0

_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 07. Dez 2013 17:16    Titel: Re: Kräfte einzeichnen Antworten mit Zitat

Systemdynamiker hat Folgendes geschrieben:
Vier Seiten, um drei Fragen zu beantworten


ob es 3 oder 10 seiten sind ist doch egal... stereo wollte das ich mal selbst zum nachdenken komme nun denn es hat nicht funktioniert und er hatte genug geduld um mich zu ertragen...was auch immer so langsam schnall ich es und ich werde mir das was stereo geschrieben hat nochmal durchlesen und versuchen es nachzuvollziehen...

Danke an alle hier nochmal...

PS. stereo danke dir am meisten.. und wir sehen uns hoffentlich beim karussell nochaml aber dieses mal hoffe ich das ich die rechnung im vorrasu richtig habe...
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 20. Jan 2014 17:21    Titel: Antworten mit Zitat

SRY LEUTE ich war krank... und habe vieles anderse lernen müssen und habe diese Aufgabe völlig vergessen....

Also zur aufgabe a:



zur aufgabe b:



und zur aufgabe c:



und wenn jetzt zumbeispeil die aufgabe d lauten würde: Wie hoch muss das Gerüst sein damit der Fahrgast die geschwindigkeit bei vu erreichen kann muss man doch für den Radius einfach H einsetzen und nach h umstellen.




soooo stimmt alles oder??
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