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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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 schlossero Verfasst am: 04. Dez 2014 15:53 Titel: Skifahrer |
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Hallo. Ich sollte diese Frage neu einstellen. Im letzten Thread wurde sie nicht beantwortet. Ich versuche es daher erneut
Ein Skifahrer beginnt aus der Ruhe seine Talfahrt. Sein Startpunkt befindet sich dabei in der
Höhe h (siehe Skizze). Die Fahrt des Skifahrers führt ihn über eine Kuppe mit dem Radius R
= 4 m. Unter der Annahme, dass die Reibung vernachlässigt werden kann, sollte die
maximale Höhe h bestimmt werden, bei der die Skier auch am höchsten Punkt der Kuppe
noch Kontakt mit dem Schnee haben (g = 9,81 m/s2 ). Wie groß ist dann die Geschwindigkeit
vk auf der Kuppe? (Lösung: h = 3/2R = 6 m, vk = 6,26 m/s)
dass die anziehungskraft der erde aud der kuppe gleich der zentrifugalfraft sein muss ist mir klar nur weiß ich nicht wie ich das umsetzen soll?? Bitte um hilfe
das wäre die skizze
 http://imageshack.com/a/img537/1095/iAQ4G3.jpg[/img] |
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panda
Gast
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| panda Verfasst am: 04. Dez 2014 16:57 Titel: Re: Skifahrer |
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| schlossero hat Folgendes geschrieben: | Hallo. Ich sollte diese Frage neu einstellen. Im letzten Thread wurde sie nicht beantwortet. Ich versuche es daher erneut
dass die anziehungskraft der erde aud der kuppe gleich der zentrifugalfraft sein muss ist mir klar nur weiß ich nicht wie ich das umsetzen soll?? Bitte um hilfe
das wäre die skizze
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Schreib mal als Formeln hin was wo gleich sein muss. Eventuell sieht man ja dann schon was  |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 04. Dez 2014 19:37 Titel: |
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Da ist sie wieder, die Mär von der Zentrifugalkraft! Ich glaube nicht, dass Schüler diesen Unsinn selbst erfinden können. Vielmehr vermute ich, dass ignorante Lehrer am Werk sind. |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 04. Dez 2014 20:10 Titel: Re: Skifahrer |
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| panda hat Folgendes geschrieben: | | schlossero hat Folgendes geschrieben: | Hallo. Ich sollte diese Frage neu einstellen. Im letzten Thread wurde sie nicht beantwortet. Ich versuche es daher erneut
dass die anziehungskraft der erde aud der kuppe gleich der zentrifugalfraft sein muss ist mir klar nur weiß ich nicht wie ich das umsetzen soll?? Bitte um hilfe
das wäre die skizze
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Schreib mal als Formeln hin was wo gleich sein muss. Eventuell sieht man ja dann schon was |
Da liegt mein Problem. Weil quasi nichts gegeben ist. Ich habe keine idee wie ich dem Problem auf die schliche kommen soll |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 04. Dez 2014 23:51 Titel: |
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Schreib vielleicht erstmal die Energie des Skifahrers auf für Startpunkt (h) und Kuppe (R) und setze beide gleich. Daraus müßte sich formelmäßig die Geschwindigkeit auf der Kuppe ergeben und damit sehen wir dann weiter...
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 05. Dez 2014 00:18 Titel: |
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OT
| jumi hat Folgendes geschrieben: | | Da ist sie wieder, die Mär von der Zentrifugalkraft! Ich glaube nicht, dass Schüler diesen Unsinn selbst erfinden können. Vielmehr vermute ich, dass ignorante Lehrer am Werk sind. |
Ich befürchte eher, daß der Unterricht viel zu wenig über Bezugssysteme und Trägheitskräfte vermittelt und möchte Dich zweitens bitten, unbekannte Dritte bei der Behandlung der Schülerfragen aus dem Spiel zu lassen.
Du kannst natürlich gerne die 500. Grundsatzdiskussion über "Scheinkräfte" starten oder eine über "ignorante" Physiklehrer oder ähnliches - als neues Thema.
Wie immer mit einem freundlichem Gruß!
f. |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 05. Dez 2014 06:56 Titel: |
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@franz,
du fühlst dich mal wieder als Möchtegernmoderator! |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 05. Dez 2014 12:00 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | Schreib vielleicht erstmal die Energie des Skifahrers auf für Startpunkt (h) und Kuppe (R) und setze beide gleich. Daraus müßte sich formelmäßig die Geschwindigkeit auf der Kuppe ergeben und damit sehen wir dann weiter...
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Genau da hatte ich auch angesetzt.
Aber meiner Meinung nach (die offensichtlich falsch ist)
herrscht sowohl auf der höhe h als auch auf der kuppe Potenzielle Energie.
Also m*g*h=m*g*r
Das kann ja nicht sein. |
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panda
Gast
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| panda Verfasst am: 05. Dez 2014 12:17 Titel: |
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| schlossero hat Folgendes geschrieben: |
Genau da hatte ich auch angesetzt.
Aber meiner Meinung nach (die offensichtlich falsch ist)
herrscht sowohl auf der höhe h als auch auf der kuppe Potenzielle Energie.
Also m*g*h=m*g*r
Das kann ja nicht sein. |
Ja, aber der Skifahrer steht ja nicht auf der Kuppel, der fährt ja noch. Da fehlt also noch E_kin.
Und wenn E_kin drin ist, ist die Frage wie groß v sein darf damit er nicht abhebt. |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 05. Dez 2014 12:51 Titel: |
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| panda hat Folgendes geschrieben: | | schlossero hat Folgendes geschrieben: |
Genau da hatte ich auch angesetzt.
Aber meiner Meinung nach (die offensichtlich falsch ist)
herrscht sowohl auf der höhe h als auch auf der kuppe Potenzielle Energie.
Also m*g*h=m*g*r
Das kann ja nicht sein. |
Ja, aber der Skifahrer steht ja nicht auf der Kuppel, der fährt ja noch. Da fehlt also noch E_kin.
Und wenn E_kin drin ist, ist die Frage wie groß v sein darf damit er nicht abhebt. |
Also m*g*h + 0,5*m*v²=m*g*r
stehe trotzdem auf dem Schlauch |
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panda
Gast
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| panda Verfasst am: 05. Dez 2014 13:02 Titel: |
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| schlossero hat Folgendes geschrieben: |
Also m*g*h + 0,5*m*v²=m*g*r
stehe trotzdem auf dem Schlauch |
Ney.
m*g*h ist die verfügbare potentielle Energie oben aufm Berg am Startpunkt.
Oben auf der Kuppel hat er die potentielle Energie m*g*r und da er noch fährt auch die kinetische Energie 1/2*m*v².
Und damit der Typ auf der Kuppel nicht abhebt muss die Geschwindigkeit so gewählt werden, dass die Schwerkraft als Zentripetalkraft ausreicht.
F_z = m*(v^2/r)
F_g = m*g
Schreib das als Formel noch mal hin. Und setz aber noch nichts an Zahlen ein.
Erst allen ineinander kloppen, dann sieht man das. |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 05. Dez 2014 15:30 Titel: |
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| panda hat Folgendes geschrieben: | | schlossero hat Folgendes geschrieben: |
Also m*g*h + 0,5*m*v²=m*g*r
stehe trotzdem auf dem Schlauch |
Ney.
m*g*h ist die verfügbare potentielle Energie oben aufm Berg am Startpunkt.
Oben auf der Kuppel hat er die potentielle Energie m*g*r und da er noch fährt auch die kinetische Energie 1/2*m*v².
Und damit der Typ auf der Kuppel nicht abhebt muss die Geschwindigkeit so gewählt werden, dass die Schwerkraft als Zentripetalkraft ausreicht.
F_z = m*(v^2/r)
F_g = m*g
Schreib das als Formel noch mal hin. Und setz aber noch nichts an Zahlen ein.
Erst allen ineinander kloppen, dann sieht man das. |
bedeutet:
m*g*h=m*g*r + 1/2 *m*(g*r)
also
g*h=g*r + 1/2*(g*r)
also
h=r+1/2*r
h= 1,5 r
h=6m
Richtig?
falls ja...wie komme ich an die Geschwindigkeit? |
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panda
Gast
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| panda Verfasst am: 05. Dez 2014 15:49 Titel: |
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| schlossero hat Folgendes geschrieben: |
bedeutet:
m*g*h=m*g*r + 1/2 *m*(g*r)
also
g*h=g*r + 1/2*(g*r)
also
h=r+1/2*r
h= 1,5 r
h=6m
Richtig?
falls ja...wie komme ich an die Geschwindigkeit? |
Die Geschwindigkeit hast du doch eigentlich schon.
Du hast doch
m*g*h=m*g*r + 1/2 *m*(g*r) geschrieben, was ja eigentlich
m*g*h=m*g*r + 1/2 *m*(v^2) ist.
Du hast also wohl vorher schon was nach v^2 umgestellt und von v^2 nach v isses ja nicht mehr weit, ne? ^^ |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 05. Dez 2014 15:57 Titel: |
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Ahhhhhhhhh DANKE.
Warum komme ich nicht von selbst auf solche lösungen?
Eigentlich ist es ja nicht schwer. Nur finde ich die Ansätze einfach nicht.
Wie trainiere ich sowas? |
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panda
Gast
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| panda Verfasst am: 05. Dez 2014 16:59 Titel: |
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| schlossero hat Folgendes geschrieben: | Ahhhhhhhhh DANKE.
Warum komme ich nicht von selbst auf solche lösungen?
Eigentlich ist es ja nicht schwer. Nur finde ich die Ansätze einfach nicht.
Wie trainiere ich sowas? |
Den Ansatz hattest du im ersten Post schon, als du geschrieben hast "dass die anziehungskraft der erde aud der kuppe gleich der zentrifugalfraft sein muss". Hättest das nur mal genau so als Formel statt als Satz hinschreiben müssen 
Ansonsten laufen solche Aufgaben mit Höhe a und Geschwindigkeit v etc fast immer auf Energieerhaltung hinaus. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 06. Dez 2014 02:42 Titel: |
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OT
| jumi hat Folgendes geschrieben: | @franz,
du fühlst dich mal wieder als Möchtegernmoderator! |
Hallo jumi,
Du hast ganz bewußt die Möglichkeit eines persönlichen Austauschs ausgeschaltet und so kann, weil öffentlich, nur das allernötigste gesagt werden; meine und Deine Gefühlswelt zähle ich nicht dazu, genausowenig wie die Einschätzung der Moderation.
Nur eins möchte ich ansprechen: Hier erscheinen regelmäßig Schüler, die erhebliche Probleme im Unterricht haben, die in ihrer Verzweiflung nach irgendeinem "Strohhalm" suchen. Und dann lesen sie gelegentlich als erstes, daß Ihr Lehrer (auf gut deutsch) schön doof ist - eine prima Steilvorlage für manchen, denn "die Physiker" haben ja festgestellt ...
Selbst bei der allerschlechtesten Meinung vom Schulbetrieb, Unterricht oder der pädagogischen Praxis insgesamt sollte man meines Erachtens konkrete Personen fairerweise aus dem Spiel lassen.
Ansonsten freue ich mich, wie immer, über Deine konstruktiven und anregenden Beiträge und wünsche Dir persönlich alles Gute!
Franz |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 07. Dez 2014 08:25 Titel: |
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Hallo franz,
ich werde mir deine Ratschläge zu Herzen nehmen:
Lehrer, die irrige Ansichten vertreten, dürfen nicht kritisiert werden, denn das könnte ihre Autorität untergraben und eventuell die Schüler schockieren.
Bedenklich finde ich nur, dass aus diesen irrgeleiteten Schülern selbst wieder Lehrer werden.
Nach diesem Prinzip gehandelt, würden wir noch immer glauben, dass die Erde eine Scheibe sei und auch noch in hundert Jahren an die Fliehkraft glauben, die den Mond am Herunterfallen hindert.
Gruß, jumi |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 03. Jan 2015 12:49 Titel: |
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Hallo, Vielen dank noch mal für eure Hilfe. Leider geht die Aufgabe noch weiter. Ich dachte ich bekomme es so hin aber leider doch nicht.
1. Bilanzieren sie die Energie.
2. Bestimmen sie eine Formel für die Geschwindigkeit V(0) auf der Kuppe als Funktion des winkels.
3. Finden sie die formel für den winkel wo die Skier den Kontakt verlieren.
Bestimmen sie den Winkel für V0=o m/s
Ich hoffe ihr helft mir noch mal. |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 06. Jan 2015 15:22 Titel: |
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sitze schon mit Halliday und Tippler dran. Aber ich habe keine Ahnung wie ich da ran gehen soll..... |
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schlossero
Anmeldungsdatum: 04.12.2014
Beiträge: 19
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| schlossero Verfasst am: 11. Jan 2015 14:01 Titel: |
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Mein einziger Ansatz zum bestimmen des Winkels wäre die geschwindigkeit auszurechenen und diese irgendwie mit einem kreis in verbindung zu setzen....
Werde das Gefühl aber nicht los das es totaler quatsch ist.
Sollte ich doch noch weiter kommen schreibe ich es hier rein. dann haben wenigstens nachfolgende was davon. |
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MarkusIPhO
Gast
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| MarkusIPhO Verfasst am: 09. Okt 2019 22:58 Titel: |
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Theta = arccos(2/3 * (v0^2/(2gR)+1) |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 10. Okt 2019 09:57 Titel: |
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Skizze kann nur geöffnet werden, wenn man einen account anlegt.
Skizze bitte als Attachment. |
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