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Aus welcher Höhe muss ein Körper für den looping starten?
 
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serverone



Anmeldungsdatum: 10.04.2008
Beiträge: 2

Beitrag serverone Verfasst am: 10. Apr 2008 16:44    Titel: Aus welcher Höhe muss ein Körper für den looping starten? Antworten mit Zitat

Hallo,

bin neu hier und will mal zu ner Formelumstellung was fragen.

Es geht darum, dass wir für ein Physikprojekt ein paar Beispielaufgaben erstellen und in einer Präsentation lösen sollen.
Erstellung war kein Problem Augenzwinkern

Also folgendes: "Aus welcher Höhe h muss der Wagen starten, damit er im Looping nicht hinunterfällt?" Gegeben sein soll nur der Durchmesser mit 30m.

Auf einer österreichischen Seite und auch in diesem Forum habe ich herausgefunden, dass das Verhältnis von Starthöhe und Radius des Loopings ist.
Nur wir kommt man darauf?

Über den energetischen Ansatz habe ich Epot = Ekin...

also:



Wobei man wohl für auch schreiben kann... ich habe nun aber keine Ahnung, wies weiter gehen soll...

auf der .au-Seite stand:



durch Divistion von und soll am Ende nur noch

rauskommen... Ich glaube da gibts nen fehler in der Formel (Ergebnis stimmt zwar wohl, im Bespiel dann ja 37,5m; aber durch die Umstellung kommt man ja nie drauf) und mit meiner aufgestellten kommt man nur auf fehlt nur noch ... ich glaube da fehlt noch ein Teil, könnt ihr mir da helfen?



Vielen Dank schonmal.



looping.jpg
 Beschreibung:
 Dateigröße:  11.3 KB
 Angeschaut:  26926 mal

looping.jpg




Zuletzt bearbeitet von serverone am 10. Apr 2008 19:37, insgesamt einmal bearbeitet
pressure



Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496

Beitrag pressure Verfasst am: 10. Apr 2008 16:52    Titel: Antworten mit Zitat

Du musst etwas anders ran gehen. Wie groß muss die Zentrifugalkraft sein, damit man nicht herunterfliegt (im höchsten Punkt)? Wie schnell muss der Wagen daher sein? Aus der Geschwindigkeit wiederum kannst du seine kinetische Energie berechnen, dazu addierst du die Höhenenergie in dieser Höhe. Damit hast du die gesamte Energie die der Wagen besitzt und die musst du nun nurnoch hin "Höhe" umrechnen.
Dr. Mechanikus



Anmeldungsdatum: 07.04.2008
Beiträge: 19

Beitrag Dr. Mechanikus Verfasst am: 10. Apr 2008 17:40    Titel: Antworten mit Zitat

Im Ausgangszustand besitzt die Masse nur potentielle Energie:



Im Scheitelpunkt des Loopings besitzt sie potentielle und kinetische Energie:



Die Bahngeschwindigkeit im Looping lässt sich durch die Winkelgeschwindigkeit ausdrücken, also



Im oberen Bahnpunkt muss der Wagen gerade noch in der Schiene gehalten werden, d.h. die Radialbeschleunigung a muss mindestens so groß sein, wie die Erdbeschleunigung g:



Die Radialbeschleunigung ist



also muss gelten



Dann ist die Bahngeschwindigkeit:



Die Gesamtenergie im Scheitelpunkt



kann dann berechnet werden zu




Gleichsetzen der Energie am Startpunkt und im Scheitelpunkt (Energieerhaltung):



ergibt

serverone



Anmeldungsdatum: 10.04.2008
Beiträge: 2

Beitrag serverone Verfasst am: 10. Apr 2008 19:36    Titel: Danke für die Antworten Antworten mit Zitat

hat mir sehr geholfen, jetzt hab ichs endlich verstanden Thumbs up!
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