Looping und Zentripetalkraft

XderPhysikNichtskönner · Anmeldungsdatum: 01.06.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo !
Ich habe eine Hausaufgabe bekommen und bräuchte evtl. etwas Hilfe

Also ein Männchen sitzt in einem Wagon ( m gesamt = 250kg) auf einem Hügel. Auf der Fahrbahn liegt ein looping mit einem Radius von 5m. Wie hoch muss der Hügel sein, damit das Männchen nicht aus dem Wagen fällt?

Meine Ideen:
Sooo ich weiß, dass Ich mit dem energieerhaltungssatz arbeiten muss
M*g*h=1/2m*v^2
Und auch die zentripetalkraft eine wichtige Rolle spielt
F=m*r*w^2

Jedoch weiß ich nicht wie ich dann auf z.B. die Geschwindigkeit kommen soll.

Ich freue über jegliche hilfe smile

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6115 Wohnort: jwd

Wie gross muss die Zentripetalkraft mindestens sein, damit der Waggon im Zenith des Loopings nicht herunterfällt?

In Deiner richtigen Formel drücke w durch v aus.

Energieerhasltungssatz hast Du richtig aufgestellt,

Jetzt solltest Du auf die Lösung kommen.

Auwi · Anmeldungsdatum: 20.08.2014 Beiträge: 602

Am oberen Punkt der Loopingbahn muß die Zentrifugalkraft mindestens gleich der Gewichtskraft sein.
Die Höhe über diesem Punkt der Lööpingbahn beträgt h-2r
Es muß also gelten:
m*r*w² = m*v²/r >= m*g
=> v² = g*r Das ergibt dann: v=sqrt(g*r)
m*g*(h-2r) = 0,5*m*g*r
oder h = 2,5 r

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6115 Wohnort: jwd

amirrreeee · Anmeldungsdatum: 31.05.2017 Beiträge: 36

Ich hätte folgende Lösung anzubieten:

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6115 Wohnort: jwd