Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Speed-Modell-Rennautos auf Kreisbahn

fuss · Verfasst am: 20. Jan 2011 21:48 Titel:

weißt du etwas mit dem Begriff Kräfteparallelogramm etwas anzufangen? Oder so etwas wie einen Vektor in eine waagerechte und senkrechte Komponente zu zerlegen?

Das ist im Prinzip angewandte Vektoraddition.

dermarkus · Verfasst am: 20. Jan 2011 14:56 Titel:

Ui, ja, ich glaube, das ist ziemlich schlimm, denn ich habe hier leider den Eindruck, dass du dich hier an Aufgaben versuchst, von denen du bisher noch fast gar nichts verstehst und die Grundlagen entweder noch überhaupt nicht gelernt oder ziemlich gründlich vergessen hast geschockt

Und einfach nur irgendwelche Formeln hernehmen und hoffen, dass sie zufällig passen, ist ja reine Lotterie und hat nichts mit Physik zu tun.

In welchem Zusammenhang hat man dir diese Aufgaben gestellt? Hast du dafür nicht entsprechend in der Schule und/oder in Vorlesungen/ Unterricht an der FH die zugehörigen Grundlagen gelernt?

Sweety<3 · Verfasst am: 20. Jan 2011 14:51 Titel:

c) Zentripedalkraft, Gleitreibungskraqft, Rollreibungskraft
fehlt Fn, normalkraft?

d) zentriepedalkraft, normalkraft,gleitreibungskraft

"Hast du schon einmal etwas zu Addition von Vektoren in einer Skizze gelernt? Und weißt du schon, was die Summe der Vektoren damit zu tun hat, was du hier ansetzt und rechnest? "

nein hab noch nie was davon gehört, hatten wir bisher auch nicht.

ja es stimmt das ich die formeln nicht von der skizze hab, schlimm?

stimmen tut es aber odeR?

liebe grüße

dermarkus · Verfasst am: 20. Jan 2011 14:39 Titel:

Danke für das zeigen deiner Skizzen smile

Die Richtungen der Kräfte, die du da eingezeichnet hast, sehen bereits prima aus smile

In deiner Skizze für c) fehlt noch eine Kraft. Welche Kräfte hast du da bisher eingezeichnet, und wie würdest du sie mit Worten bezeichnen? Welche Kraft fehlt noch, warum wird das Auto da nicht nach unten beschleunigt?

In deiner Skizze für d), kannst du da auch dazusagen, wie du die Kräfte nennen möchtest, die du da eingezeichnet hast?

Da kann ich bisher nur die Richtungen der Kräfte nachvollziehen, nicht aber die Längen der Kraftpfeile.

Hast du schon einmal etwas zu Addition von Vektoren in einer Skizze gelernt? Und weißt du schon, was die Summe der Vektoren damit zu tun hat, was du hier ansetzt und rechnest?

Wenn du das mit der Skizze gut machst, dann wirst du daraus am Ende Formeln ablesen können, die du für die weitere Aufgabe brauchst.

Möglicherweise reicht dir dazu dann auch die gezielte Betrachtung eines Teils dieser Vektoren. Kennst du dich zum Beispiel auch schon mit Zerlegung von Kräften in Komponenten aus?

(Bisher gibt es noch keinen Zusammenhang zwischen deinen Formeln und der Skizze. Daher scheinen die Formeln, die du da hingeschrieben hast, bisher nicht aus der Skizze zu kommen, sondern irgendwo anders her. Damit erfüllt man aber natürlich noch nicht die Aufgabe, denn in der soll man erst den Kräfteplan machen und dann damit auf die benötigten Formeln schließen können.)

Sweety<3 · Verfasst am: 20. Jan 2011 14:17 Titel:

so hab mich jetzt nochmak hingesetz:)

1d) Fz=m*v²/r
Fz=3,13kg*95,2m's/10
Fz= 29,8

FG=9,81

1e) tan (alpha) = FZ/FG= v²/r*g=95,2²/10*9,81
=92,39°

1f) bräuchte ich hilfe, evtl die hälft von 92,39?

liebe grüße jenny

dermarkus · Verfasst am: 20. Jan 2011 11:13 Titel:

Einverstanden, dass mit den Tipps von Planck etwas nicht stimmt, das kommt vor.

Magst du statt dessen lieber mal selbst sagen, wie weit du mit Hilfe der Tipps von fuss dabei gekommen bist, dir selbst zu überlegen, welche Kräfte in so eine Skizze reinmüssen und anzufangen, einen Kräfteplan zu zeichnen?

Sweety<3 · Verfasst am: 20. Jan 2011 07:37 Titel:

Hab mit deiner Formel ein Winkel über 90 grad rausbekommen. Kann ja was Net stimmen?!

dermarkus · Verfasst am: 20. Jan 2011 02:01 Titel:

planck1858 · Verfasst am: 20. Jan 2011 00:25 Titel:

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 23:30 Titel:

okay und wie kann ich das nun auf die aufgabe übertragen?

planck1858 · Verfasst am: 19. Jan 2011 23:25 Titel:

Genau, man fliegt aus der Bahn, wenn die Zentrifugalkraft größer ist als die Haftreibungskraft!

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 22:44 Titel:

sie fleigen raus, wenn fz zu hoch ist oder?!

fuss · Verfasst am: 19. Jan 2011 22:36 Titel:

mit den Erhaltungssätzen bezog ich mich noch auf plancks Formeln.
Zum Kräfteplan:
Du sollst erst einmal bloß herausfinden, welche Kräfte wirken und in welche Richtung. Dann kommst du auch drauf, warum eine Neigung der Fahrbahn eine Entlastung des Seils bewirken kann. Und wohin die Resultierende aus Gewichtskraft und Zentrifugalkraft dafür zeigen muss.

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 22:24 Titel:

ehm ich weiß grad nicht bei welcher aufgabe du bist zwecks dem erhaltungssatz.
das seil muss die 28xxN aufbringen und die erdanziehung waren glaub ich 9,81 m/s² oder?
optimale neigung ist gegeben, wenn sie nicht aus der bahn fliegen.
wie man allerdings darauf kommt ist ne andere sache:(

fuss · Verfasst am: 19. Jan 2011 21:46 Titel:

weißt du auch, wie diese Erhaltungssätze hier heißen, und für welchen Spezialfall des Stoßes sie gelten?

Zum Kräfteplan: Die Rennwagen fahren also im Kreis, und fliegen nicht raus. Welche Kraft muss das Seil aufbringen, damit eine Kreisbahn durchlaufen werden kann? Welche Kraft ist überhaupt auf der Erde noch im Spiel?

Bei der überhöhten Bahn tritt, wegen der Kreisbewegung, immernoch eine Zentrifugalkraft auf; nur mit "optimalerer" Neigung gibt es eine Entlastung für das Seil. Wohin muss dafür die Resultierende Kraft gerichtet sein, bzw. was bestimmt die optimale Neigung der Bahn?

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 16:33 Titel:

D.h du würdest als Lösung de beiden letzten gleichungen hinschreiben?

sonst noch ideen für aufgabe 1 c-f?

liebe grüße

planck1858 · Verfasst am: 19. Jan 2011 14:26 Titel:

Hi, ich würde es so machen, bei Aufgabe 2a)!

Man kann jetzt aus diesen Gleichungen zwei Gleichungen erstellen.

So, aus diesen beiden Formeln kannst du jetzt wiederrum zwei Gleichungen machen.

So, müsste es stimmen.

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 14:17 Titel:

hmm und nun? kannste zu aufgabe 2 was sagen?

planck1858 · Verfasst am: 19. Jan 2011 13:36 Titel:

Hi,

also ich denke mal, das bei Teilaufgabe e) eine Gleichung erstellt werden
muss, inder keine Zentrifugalkraft drin enthalten ist.

Zuerst hatte ich an diese Foreml hier gedacht, doch steht ja bei d), dass keine Seilkraft auftritt und somit keine Zentrifugalkraft!!

Wenn man mal die Angaben in die Formel einsetzt und berechnet den Winkel, dann ist dieser fast 90° groß und das kann ja nicht sein, dann müsste die Bahn ja shcon fast rechtwinklig geneigt sein!

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 13:23 Titel:

ahh oke, radbahn kenn ich:)

da ich etwas vorankomme, habe ich versucht so viele aufgaben wie möglich zu lösen:
d)1. keine ahnung wie ich das zeichnen soll und 2. hab ich keine formel gefunden um das zu berechnen
e) ebenfalls finde ich dazu keine formel
f) könnte ich dann ausrechnen wenn ich die passenden ergebnisse hätte

2a) v1=2*(m1*u1+m2*u2/m1+m2)-u1
v2=2*(m1*u1+m2*u2/m1+m2)-u2

b) v1= 2*(40000*3+10000*0/40000+10000)-0 = 4800m/s
c) kann mit der formel nix anfangen, sBr=V²0/2|a| ???
d) genauso hier hs=v²0*sin²*α/2*g?
e)s=v0*t-1/2*g*t²

was zum teufel sind das für formeln?

viele grüße

planck1858 · Verfasst am: 19. Jan 2011 11:31 Titel:

Hier kannst du das ganze dann noch etwas genauer sehen!

http://www.kostenlose-referate.de/referate/Physik/99_2.jpg

dermarkus · Verfasst am: 19. Jan 2011 01:22 Titel:

Eine erhöhte Bahn meint eine Straße, die schräg steht. Damit man die Kurve besser fahren kann.

Kennst du so etwas zum Beispiel von Radbahnen?

http://de.academic.ru/pictures/dewiki/116/track_cycling_2005.jpg

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 00:41 Titel:

ja genau, ne skizze wo wir einzeichnen müssen, was gegeben ist.
was soll aber eine nicht erhöhte und erhöhte bahn sein?

gegeben ist doch garkeine höhe?

dermarkus · Verfasst am: 19. Jan 2011 00:10 Titel:

Deine Begründungssätze sind zwar bisher eher ziemlich kurz, aber ich glaube, du meinst das richtige.

In den kommenden Aufgabenteilen ist ja jeweils von einem Kräfteplan die Rede. Das klingt für mich so wie ein Standardverfahren, das ihr bereits unter diesem Namen in der Vorlesung eingeführt habt.

Magst du mal erzählen, was ihr bei euch im Studium ganz genau unter einem Kräfteplan versteht?

Ist das so eine Art Skizze, in der alle auftretenden Kräfte eingezeichnet werden?

Sweety<3 · Verfasst am: 19. Jan 2011 00:03 Titel:

so wie ich das verstanden habe ja, denn ich liege noch unter 2900N

richtig?

dermarkus · Verfasst am: 19. Jan 2011 00:02 Titel:

So etwas wäre dann erst der zweite Schritt.

Zunächst mal war ich noch bei der Frage, dass man so ein Seil nicht wirklich sicher bis an die Grenze belasten möchte, die es grade mal so aushält. Sondern da will man bestimmt noch einen Sicherheitsspielraum haben.

Und hier in dieser Aufgabe ist der geforderte Sicherheitsspielraum, dass die maximale Kraft, die das Seil gerade noch so aushält, doppelt so groß sein soll wie die Kraft, mit der man es sich wirklich trauen möchte, es sicher zu belasten.

Darf man das Seil also hier auch dann noch nehmen, wenn man doppelte Sicherheit fordert?

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:43 Titel:

willst du mir damit sagen, dass man anstatt von 5800N, von 2900N ausgehen sollte wegen der doppelten sicherheit?

dermarkus · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:40 Titel:

Und wenn als maximale Kraft für das Seil 2840 N bekannt wären, würdest du dann zum Beispiel schon guten Gewissens empfehlen, das Seil verwenden zu können, und sicher sein, dass da kein Unfall passieren kann?

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:36 Titel:

also ich habe die 5800 N als max. kraft angesehen.
ausgerechnet die 2836,73 N. da ich hiermit darunter bin, reicht das seil aus.

meiner meinung nach Big Laugh

dermarkus · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:31 Titel:

Was hast du denn bisher überlegt und verglichen, ohne bisher die Worte mit der "doppelten Sicherheit" zu berücksichtigen?

Was hast du bisher als Bedingung dafür angenommen, wann man das Seil verwenden darf?

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:30 Titel:

das "doppelte sicherheit" hab ich jetzt nicht berücksichtig, was immer das auch heißen mag?

dermarkus · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:25 Titel:

Was hast du gerechnet, überlegt und verglichen, um diese Schlussfolgerung zu ziehen? Hast du alle Worte der Aufgabenstellung berücksichtigt? Oder gibt es noch Worte in der Aufgabenstellung, deren Bedeutung dir bisher noch unklar ist?

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 23:10 Titel:

also fz ist die zentrifugalkraft .
und durch das ergebnis bin ich ja unter 5800n und von daher reicht ja das seil?!
so verstehe ich zumindest die aufgabe

dermarkus · Verfasst am: 18. Jan 2011 22:43 Titel:

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 21:39 Titel:

okay supi:)

und wie schauts nun mit den kräftenplänen aus (b-d) hab keinen anhaltspunkt in meinen unterlagen, wo soetwas ähnliches wäre

planck1858 · Verfasst am: 18. Jan 2011 21:35 Titel:

Ja, genau so ist es richtig!

Hier nochmal mit dem Formeleditor.

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 21:28 Titel:

FZ=m*v²/r = 3,13kg* (95,2m/s)² /10m = 2836,73 (N?')

ist das die lösung zur aufgabe?
falls ja, nach was für einem "kräfteplan" wird verlangtbei der nächsten?

liebe grüße

planck1858 · Verfasst am: 18. Jan 2011 15:31 Titel:

Nimm doch mal als Bsp. ein Auto, mit dem du durch die Kurve fährst, je schneller du fährst, desto größer wird die nach außen wirkende Kraft F_Z.

Irgendwann fliegt das Auto aus der Kurve raus, wenn die Zentrifugalkraft die Bodenhaftreibungskraft übersteigt! In diesem Fall wirkt die Zentrifugalkraft (Scheinkraft) auf das Seil.

Sweety<3 · Verfasst am: 18. Jan 2011 15:27 Titel:

ich finde das ehrlich gesagt schon gut wenn das bissl mit tempo gemacht wird.
verstehe nich was mit "doppelter sicherheit" gemeint ist, 11600N oder was?
oh man ist das kompliziert:(

dermarkus · Verfasst am: 18. Jan 2011 15:27 Titel: