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Fahrrad in Kurve
 
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Physikamateur



Anmeldungsdatum: 21.10.2018
Beiträge: 16

Beitrag Physikamateur Verfasst am: 11. Nov 2018 21:50    Titel: Fahrrad in Kurve Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ein Radfahrer durchfährt eine ebene Kurve mit einer Seitenneigung von 15°. Der
Kurvenradius beträgt 20 m. Wie groß ist seine Geschwindigkeit?



Meine Ideen:

Das interessante ist, dass es mir nicht schwer fällt, den Neigungswinkel bei solchen Aufgaben auszurechnen.

Über: \arctan((v^2)/r*g)

Nehmen wir als beispiel:
v= 93,96m/s
g= 9,81
r= 7m.

Dann berechnet sich der Winkel einfach mit der o.g. Formel und ergibt 20°.
Wenn ich nun aber die Formel umstelle, und mit dem Winkel von 20° Beispielweise einen anderen Wert wie radius, oder geschwindigkeit ausrechnen möchte, komme ich nie auf das richtige ergebnis, was zuvor die 20° gegeben hat. Beispiel:

(arctan/g)*r = v^2 /Wurzel dann noch ziehen.
Aber dabei komme ich auf: 7,87m/s

Wo ist mein Denkfehler? ist das überhaupt der richtige Ansatz, die Aufgabe zu lösen? Wo liegt mein "Umstellfehler"?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5869

Beitrag Myon Verfasst am: 11. Nov 2018 22:28    Titel: Re: Fahrrad in Kurve Antworten mit Zitat

Physikamateur hat Folgendes geschrieben:
Wo liegt mein "Umstellfehler"?

Gehen wir von der obigen Gleichung für den Neigungswinkel aus:



Nun kannst Du auf beide Seiten der Gleichung den Tangens anwenden - der Tangens ist die Umkehrfunktion des Arcustangens, „hebt diesen also auf“:

.

Die weitere Umstellung auf v=... sollte klar sein.
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