Fehlendes Teilstück eines Looping berechnen

GeorgW · Gast

Meine Frage:
Gegen ist ein Looping mit einem Radius von 40 cm und einer Starthöhe von 120 cm. Der Waagen verlässt den Looping jetzt an einer bestimmten Stelle und trifft nach einer Unterbrechung wieder auf den "Looping" auf.
Jetzt soll ich die Länge des fehlenden Teilstücks berechnen.

Meine Ideen:
Ich gehe davon aus, dass ich hier 1. die Anfangshöhe prüfen muss, ob diese ausreichend ist für die Durchfahrt des gesamten Looping und 2. für die Berechnung des Rests wahrscheinlich den Energieerhaltungssatz in Verbindung mit "Schiefem Wurf" benötige.
Dia Anfangshöhe zu berechnen ist kein Problem. Aber dann komme ich nicht weiter.
Kann mir jemand einen Ansatz geben. DANKE

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

GeorgW · Gast

Es handelt sich um einen unvollständigen Looping. Der Wagen startet in der Anfangshöhe A, rollt den Abhang herunter und fährt dann bis zu dem Punkt an dem der Looping unterbrochen ist. Hier spring der Wagen und fliegt. Er landet dann am Anfang des anderen Loopingteils.
Die Länge dieses fehlenden Teilstück (Kreisbogen) soll mit den vorgenannten Angaben berechnet werden. Gegeben ist noch ein Winkel alpha (Zentrierwinkel im Looping). Der Winkel der zum Kreisbogen (fehlenden Teilstück) gehört,beträgt 2alpha.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Es soll die Länge eines Kreisbogens bei gegebenem Radius und Zentriwinkel berechnet werden? Wo ist die Physik? Sorry, irgendwie klemmt es bei mir. grübelnd

Gibt es eventuell eine Skizze?

GeorgW · Gast

Es ist eine Aufgabe der Physikolympiade 2015.

Den Energieerhaltungssatz habe ich und eine mathematische Berechnung auch, wenn ich davon ausgehe, dass lt. Geodreieck der Winkel 30 Grad beträgt. Ich komme dann auch ca. 42 cm

Aber ich denke, dass die Lösung nicht so einfach sein wird, weil ich halt eben ausser die Berechnung ob die Anfangshöhe von 3r reicht nichts habe.

GeorgW · Gast

Ich denke halt, dass eine reine Mathematisch Berechnung hier nicht erwünscht ist, sondern das irgendwie physikalisch hergeleitet werden soll. Daher hhier meine Frage.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

GeorgW · Gast

Das wusste ich nicht. Sorry. Habe gerade erst den Passus hier gelesen zu Fragestellungen zur Physkiolympiade. Entschuldigung.
Ich wollte keine Lösung, sondern nur einen Tipp, ob die mathematische Berechnung alleine wirklich erwünscht ist.
Trotzdem danke.