ungeschlossener Looping

grok · Anmeldungsdatum: 27.08.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallöchen,

Ich habe ein relativ interessantes Problem dabei. Es geht wie der Titel schon verrät um einen unvollständigen Looping. Meine Aufgabe ist es das fehlende Stück des Loopings auszurechnen. Ich bin neu hier und dachte, dass ich hier Bilder einfügen kann, aber ich finde keinen Button dazu, also kann ich es nur beschreiben. Zunächst startet man von einer Höhe von 6cm. Dann fährt man hinab und kommt am Looping an. Der Looping hat einen Radius von 2cm. Wenn man in den Looping eintritt dürfte man eine Geschwindigkeit von 4km/h haben. Dann fährt man den Looping entlang. Etwas weiter fehlt die Fahrstrecke. Man tritt aus dem Looping aus und landet nach einer Flugphase am anderen Ende des fehlenden Stückes. Der Winkel, der das fehlende Stück umschließt beträgt 2phi. Mehr ist nicht gegeben. Ich soll also nun die Länge des fehlendes Loopings, also den fehlenden Kreisbogen berechnen. Ich hoffe Ihr könnt mir helfen. Bis zu den 4km/h komme ich und dann nicht weiter. Ich weiß, dass die Flugkurve eine Parabel ist, aber das hilft mir auch nicht. Gibt es vielleicht irgendwas besonderes, weil man an dem einen Ende austritt und am anderen Ende wieder eintritt?

Meine Ideen:
Dieses Feld muss ich noch ausfüllen, aber meine Ideen sind bereits oben eingebaut.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Qualifikationsaufgabe zur Physik-Olympiade 2015. ENDE

jumi · Gast

Looping im Lande der Liliputaner!

Geometrisch:
die Achse der Flugparabel fällt mit dem vertikalen Durchmesser der Loopingbahn zusammen.
Im Berührpunkt mit dem Kreis, hat die Parabel die gleiche Tangente wie die Kreisbahn.

Physikalisch: Im Punkt, in dem der Körper die Bahn verlässt, muss die Normalkraft (also die Kraft mit der die Schiene auf den Körper drückt) gleich 0 sein.

PS.: die Eintrittsgeschwindigkeit von 4 km/h würde ich nochmals nachrechnen.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Die Antwort von jumi lasse ich jetzt einfach mal stehen. Aber bitte auf Physikolympiade-Aufgaben nicht antworten!
Ich hab den Thread erstmal geschlossen.

Das ist eine Aufgabe der ersten Runde? Wie lange läuft die? Wenn die Abgabe vorbei ist, kann man darüber dann ja schon diskutieren.

Gruß
Marco

Edit: Offenbar ist es "sehr ähnlich" der ersten Aufgabe. Da ist R=40cm gegeben, die Starthöhe auch 3R und es geht um einen Looping für Spielzeugautos. Außerdem ist der Winkel zweimal Alpha, nicht Phi...
Ich würde sagen: Netter Versuch!...
Die erste Runde geht offenbar bis August, wenn ich das richtig verstanden habe. Dann sollte sie ja auch demnächst vorbei sein, oder?

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Die Wettbewerbsrunde ist abgeschlossen, und die Lösungen der Aufgaben sind online verfügbar. Der Thread ist damit wieder geöffnet. Es gibt aber auch eine aktuellere Diskussion zur Aufgabe.