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Nachricht |
rollerboy
Gast
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 rollerboy Verfasst am: 27. Okt 2013 15:01 Titel: Zentripetalkraft 3 |
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Meine Frage:
Hi ich bins nochmal :
Beim Durchfahren eines Achterbahn-
Loopings (vertikaler Kreis mit 7 m Radius)
sollen die Fahrgäste aus Sicherheitsgründen am
höchsten Punkt mit einer resultierenden Kraft in die
Sitze gedrückt werden, die gleich ihrer vollen Gewichtskraft
ist.
a) Welche Starthöhe h ist hierzu bei Abwesenheit
von Reibung erforderlich? {21 m}
b) Das Wieviel-fache ihrer Gewichtskraft wirkt auf
die Personen am tiefsten Punkt?
Meine Ideen:
Ansatz zur a)
Zentrifugalkraft = Gewichtskraft
m*v^2/r = m*g
v =  = 3,13m/s
Und dann habe ich diese Formel benutzt :
v = 
h = 
Aber ich komme da nicht auf das ergebnis h= 21 m
Was ist an meiner denkweise schon wieder falsch? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Okt 2013 16:20 Titel: |
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| rollerboy hat Folgendes geschrieben: | | Zentrifugalkraft = Gewichtskraft |
Das entspricht allerdings nicht der Aufgabenstellung. Denn dann wäre die Kraft, mit der die Fahrgäste in die Sitze gedrückt werden, gerade Null. Diese Kraft soll aber gerade gleich der Gewichtskraft sein. Also muss die Bedingung lauten
Fz=2*Fg |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5797
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 27. Okt 2013 16:24 Titel: Re: Zentripetalkraft 3 |
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| rollerboy hat Folgendes geschrieben: | Und dann habe ich diese Formel benutzt :
v =
h =
Aber ich komme da nicht auf das ergebnis h= 21 m
Was ist an meiner denkweise schon wieder falsch? |
Was ist das denn für eine Formel. Wie kommt man auf die und unter welchen Umständen kann man diese anwenden.
Hier im Speziellen: Das h in der Formel ist nicht das h, das in der Aufgabe bzw. Musterlösung mit 21m angegeben ist!
Nicht blind irgendwelche Formeln verwende ohne zu überlegen, was die Größen bedeuten und wie die Zusammenhänge sind, etc.! 
Gruß
Marco |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Okt 2013 16:28 Titel: |
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Das liegt daran, dass du im höchsten Punkt davon ausgegangen bist, dass sich die Kräfte aufheben. In der Aufgabenstellung wird aber explizit gesagt, dass die resultierende Kraft, mit der die Passagiere in ihre Sitze gedrückt werden sollen gleich dem Betrag ihrer Gewichtskraft sein soll.
Du kannst hier ganz einfach den Energieerhaltungssatz anwenden, so wie du es ja auch schon versuchst hast.
Als Bediengung für die Kräftebetrachtung muss gelten:
Für den EES gilt:
nach h_1 aufgelöst gilt:
mit
und
folgt:
Gruß Planck1858
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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rollerboy
Gast
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| rollerboy Verfasst am: 27. Okt 2013 16:51 Titel: |
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Warum schreibt ihr 2*Fg ?
Das verstehe ich nicht .
Warum kommt da genau die 2 dazu ?
Epot2 = EPot1 + Epot2
Wie kommt ihr genau hier drauf ?
Das ist so kompliziert zu verstehen ? |
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buell23
Anmeldungsdatum: 13.11.2006
Beiträge: 238
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| buell23 Verfasst am: 27. Okt 2013 17:00 Titel: |
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| rollerboy hat Folgendes geschrieben: | Warum schreibt ihr 2*Fg ?
Das verstehe ich nicht .
Warum kommt da genau die 2 dazu ?
Epot2 = EPot1 + Epot2
Wie kommt ihr genau hier drauf ?
Das ist so kompliziert zu verstehen ? |
wenn du sagst
FZ = FG
kannst du auch schreiben
FZ -FG = 0
Gesamtkraft ist dann 0
wenn aber FZ = 2FG ist
FZ-FG = 2FG-FG = FG
die resultierende Kraft ist also FG
der Energieerhaltungssatz wird angewendet
deine anfängliche potentielle Energie muss gleich sein wie der potentiellen Energie + der kinetischen Energie, die der Wagen dann hat
Wpot1 = Wpot2 + Wkin |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 27. Okt 2013 17:16 Titel: |
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Und genau das was buell23 genannt hat, habe ich in meinem Beitrag geschrieben. Dein Ansatz mit dem EES an sich war ja korrekt, doch hast du leider nicht die Kräftebilanz korrekt verwendet.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
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