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Skifahrer will Looping fahren - Seite 4
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dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 03:13    Titel: Antworten mit Zitat

Ich meine mit meiner Frage: An welchem Punkt im Looping ist die Geschwindigkeit und die kinetische Energie am größten?

Und ich wünsche mir sehr, dass du da nicht durch Raten, sondern durch Überlegen draufkommst, so dass du deine Antwort begründen kannst smile
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 03:30    Titel: Antworten mit Zitat

Also wenn ich mir das jetzt mal bildlich vorstelle kommt der Skifahrer vom Berg heruntergefahren.Mit einer hohen Geschwindigkeit fährt er dann in den Looping.Bis zum Höhepunkt ist die Beschleunigung maximal,wobei sie je höher der Skifahrer im Looping steht, je mehr verringert sie sich, weil desto höher der Skifahrer ist desto stärker wirkt die Gewichtskraft,damit verringert sich auch die Geschwindigkeit und die kin. Energie. Auf dem Höhepunkt ist dann die pot. Energie maximal, nach dem Höhepunkt wird die Beschleunigung wieder maximal und damit auch die kin. Energie,da durch die Beschleunigung auch die Geschwindigkeit erhöht wird.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 03:40    Titel: Antworten mit Zitat

Castillo hat Folgendes geschrieben:
Mit einer hohen Geschwindigkeit fährt er dann in den Looping.Bis zum Höhepunkt ist die Beschleunigung maximal,wobei sie je höher der Skifahrer im Looping steht, je mehr verringert sie sich, weil desto höher der Skifahrer ist desto stärker wirkt die Gewichtskraft,damit verringert sich auch die Geschwindigkeit und die kin. Energie.

Ich bin da zwar nicht mit allen Worten komplett einverstanden, aber ich glaube, du bist da auf der richtigen Spur smile

Du hast da gerade etwas über Höhe und Geschwindigkeit gesagt. Bei welcher Höhe im Looping ist also die Geschwindigkeit am größten, und bei welcher Höhe im Looping ist die Geschwindigkeit am kleinsten?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 03:48    Titel: Antworten mit Zitat

Je kleiner die Höhe desto größer die Geschwindigkeit.

...Könntest du das von mir gemeinte bitte noch mit den richtigen Worten schreiben,würde mir denke mal schon weiterhelfen wenn ich es zu 100% genau weiß wie es ist. Augenzwinkern
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 04:08    Titel: Antworten mit Zitat

Castillo hat Folgendes geschrieben:
Je kleiner die Höhe desto größer die Geschwindigkeit.

Einverstanden smile

Bei welcher Höhe ist also die Geschwindigkeit am größten?

-----------------------------------------------------

Castillo hat Folgendes geschrieben:

...Könntest du das von mir gemeinte bitte noch mit den richtigen Worten schreiben,würde mir denke mal schon weiterhelfen wenn ich es zu 100% genau weiß wie es ist. Augenzwinkern

Erstmal müssen wir unsere heiße Spur zuende gehen smile Das mit den richtigen Worten erkläre ich danach, denn ich kann ja nicht alles auf einmal erklären, du sollst es ja mitdenken können smile
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 12:27    Titel: Antworten mit Zitat

Bei der Höhe 0 ,also auf dem Boden des Loopings ist die Geschwindigkeit im Looping die größte.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 12:33    Titel: Antworten mit Zitat

Genau smile smile

Magst du dann gleich den Wert, den die Zentripetalbeschleunigung an diesem Punkt hat, ausrechnen, indem du den Wert der Geschwindigkeit v, den du für diesen Punkt kennst, und den Wert den Kurvenradiusses r einsetzt?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 12:46    Titel: Antworten mit Zitat


Stimmt das so? Ich habe dafür jetzt den Radius des Loopings genommen und nicht der des heraugesetzten Schwerpunkts.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 13:06    Titel: Antworten mit Zitat

Die Zentripetalkraft wirkt ja auf den Schwerpunkt des Skifahrers, also sollte man die Zentripetalbeschleunigung mit dem Kurvenradius ausrechnen, den der Schwerpunkt des Skifahrers beschreibt.

Also:

Der Skifahrer hat im tiefsten Punkt des Loopings die Geschwindigkeit 12,13 m/s und sein Schwerpunkt beschreibt im Looping einen Kreis mit Radius 3 m.

Welchen Wert für die Zentripetalbeschleunigung bekommst du damit? Wie groß ist dieser Wert im Vergleich zu den Werten, die die Beschleunigung am Starthang (für die wir oben die Betrachtung mit der Formel für die Hangabtriebskraft gemacht haben) haben kann?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 13:23    Titel: Antworten mit Zitat



So müsste es doch jetzt aber stimmen.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 13:55    Titel: Antworten mit Zitat

Einverstanden.

Um jetzt sagen zu können, ob das die größte Beschleunigung ist, die hier vorkommt, solltest du das nun noch mit der Beschlenigung am Starthang vergleichen. Wie groß konnte die maximal sein?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 14:26    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiß nicht wie hoch die am Hang ist,das haben wir ja nicht berechnet.
Wie funktioniert das?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 14:34    Titel: Antworten mit Zitat

Das haben wir hier besprochen (Mi Feb 07, 2007 12:16 am)

Castillo hat Folgendes geschrieben:
Das ist ja die Hangabtriebskraft,
Wobei die Gewichtskraft, h die Höhe der geneigten Ebene, also des Hangs, l die Länge der geneigten Ebene/Hangs , der Neigungswinkel ist.


dermarkus hat Folgendes geschrieben:
OK, mit dieser Formel wissen wir schonmal, dass die Beschleunigung am Hang irgendwo zwischen a=0 und a=g liegen muss, weil der Winkel irgendwo zwischen Null und 90° liegt.
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 14:37    Titel: Antworten mit Zitat

Ach klar dann kann sie dort ja höchstens 9,81 m/s² sein. Das heißt also im Looping ist die Beschleunigung maximal.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 14:56    Titel: Antworten mit Zitat

Einverstanden smile Und zwar im tiefsten Punkt des Loopings, wie wir gesehen haben Augenzwinkern
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 15:04    Titel: Antworten mit Zitat

Und unser minimaler Beschleunigungswer liegt auf der Ebene.
Dann haben wir ja jetzt unsere Lösung.

Könntest du das ganze vllt nochmal mit den "richtigen Worten" zusammenfassen,sodass ich es mir besser bzw. richtig merken kann?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 15:19    Titel: Antworten mit Zitat

Castillo hat Folgendes geschrieben:
Also wenn ich mir das jetzt mal bildlich vorstelle kommt der Skifahrer vom Berg heruntergefahren.Mit einer hohen Geschwindigkeit fährt er dann in den Looping.Bis zum Höhepunkt ist die Beschleunigung maximal,wobei sie je höher der Skifahrer im Looping steht, je mehr verringert sie sich, weil desto höher der Skifahrer ist desto stärker wirkt die Gewichtskraft,damit verringert sich auch die Geschwindigkeit und die kin. Energie. Auf dem Höhepunkt ist dann die pot. Energie maximal, nach dem Höhepunkt wird die Beschleunigung wieder maximal und damit auch die kin. Energie,da durch die Beschleunigung auch die Geschwindigkeit erhöht wird.


Was du da sagen wolltest, war wahrscheinlich:

Während sich der Skifahrer von unten nach oben bewegt, bremst ihn die Gewichtskraft , also wird er dabei langsamer.

Während sich der Skifahrer von oben nach unten bewegt, beschleunigt ihn die Gewichtskraft, also wird er dabei schneller.

Also ist er ganz unten am schnellsten und ganz oben am langsamsten.

------------------------------------------------------

Dasselbe kann man auch mit dem Energieerhaltungssatz sagen:

Die gesamte Energie des Skifahrers bleibt konstant. Diese gesamte Energie ist hier gleich der potentiellen Energie des Skifahrers plus der kinetischen Energie des Skifahrers.

Wenn die potentielle Energie größer wird, muss also gleichzeitig die kinetische Energie kleiner werden, und umgekehrt.

Während sich der Skifahrer von unten nach oben bewegt, wird also kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt, die kinetische Energie wird dabei immer kleiner und gleichzeitig wird die potentielle Energie immer größer. Dabei wird seine Geschwindigkeit also immer kleiner.

Während sich der Skifahrer von oben nach unten bewegt, wird potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt, die potentielle Energie wird dabei immer kleiner und gleichzeitig wird die kinetische Energie immer größer. Dabei wird seine Geschwindigkeit also immer größer.

Also ist der Skifahrer ganz unten am schnellsten und ganz oben am langsamsten.
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 16:00    Titel: Antworten mit Zitat

Wie war das nochmal mit der Hangabrtriebskraft,dass man daraus schließen kann dass a größtenfalls g sein kann? Mir ist die Erklärung irgendwie verflogen. Ich kann gerade den Zusammenhang zwischen und a nicht herstellen. Könntest du mir das gerade bitte nochmal zeigen?
dermarkus
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Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 16:15    Titel: Antworten mit Zitat

Das weißt du aber!

Tipp: Wie lautet denn die Beziehung zwischen einer Kraft F und der von ihr verursachten Beschleunigung a ?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

Je größer die Kraft,desto größer die Beschleunigung.

Ich kann mir das grad nur formelmäßig nicht hinschreiben,weiß auch nicht was los ist.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 17:07    Titel: Antworten mit Zitat

grübelnd Ich weiß echt grad nicht ob das gut für dich ist, wenn ich dir da jetzt noch mehr Tipps dazu gebe, denn diese Formel kennst du ganz sicher im Schlaf!!!

Ich möchte dir ja nicht das Selberdenken abgewöhnen mit meinen Hilfestellungen, sondern ich möchte dich dazu ermuntern, das, was du kannst und weißt und nachschlagen kannst, selbst anzuwenden smile
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 17:15    Titel: Antworten mit Zitat

m*g*h ist doch die Beschleunigung einer Masse richtung Erde oder? bzw. pot. Energie. ...dann weiß ich es wieder! Thumbs up!
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 17:36    Titel: Antworten mit Zitat

Castillo hat Folgendes geschrieben:
Ich kann gerade den Zusammenhang zwischen und a nicht herstellen.


Hoppla, da fällt mir was auf: Wo hast du denn da das h hergenommen? Das steht doch in der Formel für die Hangabtriebskraft gar nicht drin!

(Die Formel, die du kennst, ist F=m*a.)
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 17:44    Titel: Antworten mit Zitat

Na also dann hab ich es jetzt wieder,bin da nur in der Formel verkommen.
Danke!

Mir ist grad noch was aufgefallen.
im (b)Teil haben wir die Geschwindigkeitauf der Geraden ausgerechne.
Da haben wir die Starthöhe genommen und nicht die Höhe des Schwerpunktes der 0,5 m höher liegt.
Stimmt das wirklich weil der Skifahrer doch durch seinen Schwerpunkt beschrieben wird und seine Geschwindigkeit somit auch.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 08. Feb 2007 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das stimmt wirklich.

Denn die Fragen, die du dir hier stellen kannst, sind:

Wieviel potentielle Energie wurde hier in kinetische Energie umgewandelt? Um wieviel Meter hat sich der Skifahrer dabei nach unten bewegt? Wie groß war also die Differenz der Höhen und damit die Differenz der potentiellen Energien zwischen Startpunkt und Ebene?
Castillo



Anmeldungsdatum: 26.12.2006
Beiträge: 251

Beitrag Castillo Verfasst am: 08. Feb 2007 17:51    Titel: Antworten mit Zitat

Achso okay,dann ist jetzt alles klar!

Dankeschön Thumbs up!
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