Achterbahn < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 09:45 Mo 18.10.2004 | | Autor: | ami2604 |
Also der Wagen einer Achterbahn wird beim Herunterfahren einer Rampe beschleunigt, bevor er in eine vertikale Kreisbahn mit dem Radius 10m einfährt. Muß die höhe er Rampe wissen die erforderlich ist., damit der Wagen im oberen Punkt der Kreisbahn noch auf der Bahn gehalten wird. (Vernachlässigen kann man die Anfangsgeschwindigkeit des Wagens und den Reibungsverlust)
Ich glaube zu wissen das die Rampe auf jedenfall höher als 20m sein müsste. Habe es auch probiert ich komme immer nur auf 18, 386m. Was net stimmten kann. Meine Einheiten passen auch nicht so zusammen habe immer eine Sekunde zu vie.
Wäre super wenn mir jemand weiter hilft.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:14 Mo 18.10.2004 | | Autor: | Andi |
Hallo Ami,
> Ich glaube zu wissen das die Rampe auf jedenfall höher als
> 20m sein müsste.
Da hast du recht. Denn wenn die Rampe noch nicht mal so hoch ist wie der
Durchmesser des Kreises, dann wird der Wagen wohl kaum einen Looping machen.
> Habe es auch probiert ich komme immer nur
> auf 18, 386m.
Probiert? Sag bloß du hast dir eine Achterbahn gebaut und daheim mit Spielzeugautos ausprobiert ? *g*
Ne .. mal im ernst, wie hast du denn versucht dieses Problem zu lösen.
Mich würde mal deine Überlegungen und dein Rechenweg interessieren.
> Was net stimmten kann. Meine Einheiten passen
> auch nicht so zusammen habe immer eine Sekunde zu vie.
Also wenn deine Einheiten nicht passen kann es wirklich nicht stimmen.
> Wäre super wenn mir jemand weiter hilft.
Porbier es mal mit dem Energieerhaltungssatz:
Und zwar ist am Anfang die kinetische Energie 0. Und nach dem Start setzt sich die Energie des Wagens aus kinetischer Energie und potentieller Energie zusammen.
[mm] E_{Pot}=E_{Kin}+E_{Pot} [/mm]
[mm] m*g*h_0=\bruch{1}{2}*m*v^2+m*g*h [/mm]
wobei [mm] h_0 [/mm] die Höhe der Rampe ist, v die momentane Geschwindigkeit des Waagens und h die momentane Höhe.
und mach dir mal Gedanken über die Kräfte die am Wagen angreifen.
Mit freundlichen Grüßen,
Andi
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:13 Di 19.10.2004 | | Autor: | ami2604 |
Also nach dem ich es um geformt habe nach h0 kommt bei mir
( 1/2*m*v2+m*g*h)/(m*g)
m kürzt sich weg ja aber wa mach ich mit der geschwindigkeit v.
den v ist doch net gegeben.
Habe übrigens auch Epot und Ekin gleich gesetzt habe aber einmal Epot vergessen.
Danke trotzdem das du dir mit einen Kopf machst.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 09:40 Di 19.10.2004 | | Autor: | Paulus |
Hallo ami2604
> Also nach dem ich es um geformt habe nach h0 kommt bei
> mir
>
> ( 1/2*m*v2+m*g*h)/(m*g)
>
> m kürzt sich weg ja aber wa mach ich mit der
> geschwindigkeit v.
> den v ist doch net gegeben.
>
> Habe übrigens auch Epot und Ekin gleich gesetzt habe aber
> einmal Epot vergessen.
>
> Danke trotzdem das du dir mit einen Kopf machst.
>
[mm] $h_{0}=\bruch{\bruch{1}{2}mv^{2}+mgh}{mg}$
[/mm]
Gut, $m$ kürzt sich weg:
[mm] $h_{0}=\bruch{\bruch{1}{2}v^{2}+gh}{g}$
[/mm]
Andi hat doch bereits darauf hingewiesen, sich zu Ueberlegen, welche Kräfte auf den Wagen wirken.
Er hat das sicher so gemeint:
Beim höchsten Punkt im Looping wirkt einerseits die Gravitationskraft der Erde, anderseits die Zentrifugalkraft der Kreisbewegung.
Damit der Wagen nicht herunterfällt, muss die Geschwindigkeit wohl noch so gross sein, dass die Zentrifugalkraft die Gravitationskraft mindestens zu neutralisieren imstande ist. 
Mit lieben Grüssen
Paul
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 09:21 Mi 20.10.2004 | | Autor: | ami2604 |
habe nach der Geschwindigkeit auf gelöst.
dann die geschwindigkeit wieder in die formel ein gesetzt und komme genau auf 20m. Aber die strecke kann doch nciht genau 20m betragen so hoch wie der luping ist. Ich kapier das net.
Ami.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:19 Mi 20.10.2004 | | Autor: | Paulus |
Hallo ami2604
> habe nach der Geschwindigkeit auf gelöst.
> dann die geschwindigkeit wieder in die formel ein gesetzt
> und komme genau auf 20m. Aber die strecke kann doch nciht
> genau 20m betragen so hoch wie der luping ist. Ich kapier
> das net.
Irgendwie werde ich aus deiner Bereitschaft zur aktiven Mitarbeit nicht so richtig schlau!
Willst du die Aufgabe lösen oder durch uns lösen lassen und nix dabei lernen?
Warum schreibst du einfach, du habest nach $v$ aufgelöst, ohne dein Ergebnis mitzuteilen?
In welcher Formel hast du das dann eingesetzt?
Wenn ich
[mm] $gh_{0}=\bruch{1}{2}v^{2}+gh$
[/mm]
nach [mm] $v^2$ [/mm] umstelle, dann erhalte ich:
[mm] $v^{2}= 2g(h_{0}-h)$
[/mm]
Und dieses $v$, im Kulminationspunkt, muss so gross sein, dass es die Erdbeschleunigung neutralisiert.
Die Beschleunigung einer Kreisbewegung ist meines Wissens:
[mm] $a=\bruch{v^{2}}{r}$
[/mm]
Mit der Erdbeschleunigung ergibt sich:
[mm] $v^{2}=gr$
[/mm]
Somit ergibt sich:
[mm] $gr=2g(h_{0}-h)$
[/mm]
oder
[mm] $h_{0}=\bruch{r}{2}+h$
[/mm]
Mit $h=2r$ folgt
[mm] $h_{0}=\bruch{5r}{2}$
[/mm]
oder
[mm] $h_{0}=\bruch{5h}{4}$
[/mm]
Mit $h=20m$:
[mm] $h_{0}=25m$
[/mm]
Das doppelt Unterstreichen überlasse ich dir!
Mit lieben Grüssen
Paul
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 09:34 Do 21.10.2004 | | Autor: | ami2604 |
Morgen,
sorry wenn ich meinen Rechnungsweg nicht mit geschrieben habe. Werde es in Zukunft tun.
Heut nach gegen drei habe ich es auch dann raus bekommen. Aber nur mit eurer Hilfe. Also fettes danke schön. Hab mir nämlich alles aufgemalt und in meiner Formelsammlung mit nach geschaut. Also ich war auch nicht faul. Ich tuh schon selber was dafür. Denn ich muß schließlich auch am ende die Prüfung selber schreiben.
Schöne Grüße AMi.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:36 Sa 12.11.2005 | | Autor: | t4b. |
Ich hab' fast das gleiche Problem,
nur ist bei mir eine Anfangsgeschwindigkeit v0 vorgegeben.
h0 und Loopingradius sind unbekannt, gesucht sind h0 min und v0min
die nötig sind, damit der Wagon im Looping nicht runterfällt.
Ich bin was Mathe und Physik angeht aweng aus der übung, deshalb
bereitet mir das einbinden von v0 Kopfzerbrechen
Ich hoffe ihr könnt ein paar Tips geben, wär echt doll! :)
mfg, T4B
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:23 Sa 12.11.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
In den Beiträgen oben kommen doch schon alle Größen und Beziehungen vor. An welcher Stelle kommst du denn nicht Weiter? Energiesatz gibt dir die Geschw in h, wenn v unten bekannt ist. Zentripetalkraft= Gewichtskraft die nötige Geschwindigkeit.
Also schreib die Gl. auf, und sag, wo du beim Auflösen Schwierigkeiten hast.
Gruss leduart
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(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 16:33 So 13.11.2005 | | Autor: | t4b. |
Also:
Da der Wagon anfangs ja nicht stillsteht, sondern eine Anfangsgeschwindigkeit v0 hat, setzt sich die Anfangsenergie
doch aus kinetischer und potentieller Energie zusammen, d.h.
die Gleichung müsste heißen:
m*g*h+v0 = 1/2*m*v²+m*g*h
...oder binnich da voll auf 'm Holzweg??? :(
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(Antwort) fertig | | Datum: | 01:35 Mo 14.11.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
>> m*g*h+v0 = 1/2*m*v²+m*g*h
>
> ...oder binnich da voll auf 'm Holzweg??? :(
Ja und zwar sehr zu einer Energie mgh kann man keine Geschwindigkeit addieren.
Was ist den bei dir der Anfang? Welche Höhe am Anfang, offensichtlich vo am anfang, was genau ist deine Aufgabe?
Gruss leduart
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