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Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
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 Mathology Verfasst am: 22. Apr 2017 12:42 Titel: Looping |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 22. Apr 2017 13:31 Titel: |
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Dein Ansatz ist im Prinzip richtig, aber nicht vollständig. Die über den EES errechnete Geschwindigkeit ist die Endgeschwindigkeit.
Es muß auch geprüft werden, ob der Wagen mit der Geschwindigkeit
a) überhaupt den höchsten Punkt des Loopings erreicht und
b) nicht herunterfällt.
Es gilt die Bedingung:
Zentripetalkraft >= Gewichtskraft
 =2\cdot r+\frac{r}{2} )
Die Masse ist gegeben, um dem Schüler zu zeigen, daß sie sich rauskürzt und keine Rolle spielt.
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 23. Apr 2017 09:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 22. Apr 2017 20:06 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Es muß auch geprüft werden, ob der Wagen mit der Geschwindigkeit überhaupt den höchsten Punkt des Loopings erreicht. |
Ja, aber das sollte doch einfach sein, wenn keine Reibung herrscht. Der Wagen startet von 28 m und muss im Looping wieder 10 m erreichen.
Ich denke, er müsste dort genauso schnell sein wie auf seinem Weg nach unten in der Höhe von 10 m. Dort ist er ja schon 18 m "gefallen".
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 23. Apr 2017 09:38 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Es muß auch geprüft werden, ob der Wagen mit der Geschwindigkeit überhaupt den höchsten Punkt des Loopings erreicht. |
Ja, aber das sollte doch einfach sein, wenn keine Reibung herrscht. Der Wagen startet von 28 m und muss im Looping wieder 10 m erreichen.
Ich denke, er müsste dort genauso schnell sein wie auf seinem Weg nach unten in der Höhe von 10 m. Dort ist er ja schon 18 m "gefallen". |
@ Brillant
Mit den gegebenen Maßen ist das richtig. Ich habe einen allgemeinen Ansatz dargestellt.
Beispiel: Wenn die Fallhöhe h = 12m betragen würde, würde der Wagen herunterfallen. Das würde aus der Rechnung von Mathology nicht hervorgehen.
Gruss und schönen Sonntag
Jörg
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 23. Apr 2017 18:43, insgesamt einmal bearbeitet |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 23. Apr 2017 12:42 Titel: |
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Hallo Jörg,
| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Mit den gegebenen Maßen ist ist das richtig. Ich habe einen allgemeinen Ansatz dargestellt. |
Weisst du, ich bin eher Praktiker und versuche erstmal, Größenordnungen abzuschätzen und mit meinen Erfahrungen abzugleichen. Manchmal denke ich, das kann nicht stimmen. Dann rechne ich nach und es stimmt doch.
Das justiert meine Schätz-Kraft ständig neu.
Aber meistens entlarve ich einen Größenordnungs-Fehler ziemlich schnell, rechne nach und ja - es ist ein Fehler.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 23. Apr 2017 18:45 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | Hallo Jörg,
| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Mit den gegebenen Maßen ist ist das richtig. Ich habe einen allgemeinen Ansatz dargestellt. |
Weisst du, ich bin eher Praktiker und versuche erstmal, Größenordnungen abzuschätzen und mit meinen Erfahrungen abzugleichen. Manchmal denke ich, das kann nicht stimmen. Dann rechne ich nach und es stimmt doch.
Das justiert meine Schätz-Kraft ständig neu.
Aber meistens entlarve ich einen Größenordnungs-Fehler ziemlich schnell, rechne nach und ja - es ist ein Fehler. |
@Brillant
Die "trial and error method" ist nicht der Weg nachdem ein Naturwissenschaftler arbeitet. Dem Fragesteller soll der systematische Lösungsweg erklärt werden.
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Apr 2017 00:30 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die "trial and error method" ist nicht der Weg nachdem ein Naturwissenschaftler arbeitet. |
Mag sein, aber sein Untersuchungsobjekt, die Natur selbst, arbeitet so.
Vor den Naturwissenschaftlern sprach Gott und es ward. Das statische Weltbild. Dann kamen die Wissenschaftler und erklärten den Laien die Evolutionstheorie. Nun nicht mehr Gott, sondern "Etwas" versuchte, probierte aus, testete, verwarf wieder.
Und die neue Generation ist wieder Gott? Einmal rechnen und passt?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1213
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| hansguckindieluft Verfasst am: 24. Apr 2017 07:23 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
"Weisst du, ich bin eher Praktiker... " |
OT:
Dieses "ich bin Praktiker"- Argument amüsiert mich irgentwie immer.
Wie löst man denn eine theoretische Aufgabe praktisch??
Versteh mich bitte nicht falsch: Größenordnungen abzuschätzen ist nie verkehrt (und war z. B. zu Zeiten des Rechenschiebers unumgänglich). Nur hat das meistens nichts mit Praxis zu tun. Praxis wäre in diesem Fall, einen Versuch durchzuführen.
Gruß
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Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
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| Mathology Verfasst am: 24. Apr 2017 08:22 Titel: |
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Ich habe mal alles gerechnet, und bei allem a,b,c,d geschrieben damit man weiß was ich anspreche:
| Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Es gilt die Bedingung:
Zentripetalkraft >= Gewichtskraft
 m\cdot \frac{v^{2} }{r} \geq m\cdot g)
v^{2} = 2\cdot g\cdot h_1)
h_1 \geq \frac{r}{2} )
h \geq (2\cdot r+ h_1) =2\cdot r+\frac{r}{2} )
h \geq\frac{5}{2} \cdot r) |
 \frac{5}{2} \cdot 5m = 12,5 m
<br />
<br />
c.) h_1 \geq \frac{5}{2} = 2,5m
<br />
<br />
b.) v^{2} = 2\cdot 9,81\cdot 2,5 = 49,05 m/s --- Wurzel: 7m/s
<br />
<br />
a.) 400kg \cdot \frac{7²}{5} = 3920 N > 400 \cdot 9,81 = 3924 N
<br />
<br />
)
Das Wäre es dann? Also heist das bei a.) nicht das die geschwindigkeit nicht ausreicht? weil die Kraft geriner ist?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 24. Apr 2017 09:10 Titel: |
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| Mathology hat Folgendes geschrieben: | Ich habe mal alles gerechnet, und bei allem a,b,c,d geschrieben damit man weiß was ich anspreche:
| Mathefix hat Folgendes geschrieben: |
Es gilt die Bedingung:
Zentripetalkraft >= Gewichtskraft
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Das Wäre es dann? Also heist das bei a.) nicht das die geschwindigkeit nicht ausreicht? weil die Kraft geriner ist? |
Nach Deiner eigenen Skizze und Rechnung ist h_1 die Ausgangshöhe über dem Zenith des Loopings. Setze dieses h_1 ein.
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 24. Apr 2017 16:12 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die "trial and error method" ist nicht der Weg nachdem ein Naturwissenschaftler arbeitet. |
Mag sein, aber sein Untersuchungsobjekt, die Natur selbst, arbeitet so.
Vor den Naturwissenschaftlern sprach Gott und es ward. Das statische Weltbild. Dann kamen die Wissenschaftler und erklärten den Laien die Evolutionstheorie. Nun nicht mehr Gott, sondern "Etwas" versuchte, probierte aus, testete, verwarf wieder.
Und die neue Generation ist wieder Gott? Einmal rechnen und passt? |
Mit Deiner Methode kannst Du vielleicht einen Karnickelstall bauen. Für die statische Berechnung z. Bsp. einer Brücke reicht´s dann nicht.
Schon bei der einfachen Bestimmung der Durchbiegung eines Balkens wirst Du damit scheitern.
Ohne die "Theoretiker" hätten die "Praktiker" keine Jobs.
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 25. Apr 2017 17:17 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Mit Deiner Methode kannst Du vielleicht einen Karnickelstall bauen. Für die statische Berechnung z. Bsp. einer Brücke reicht´s dann nicht. Schon bei der einfachen Bestimmung der Durchbiegung eines Balkens wirst Du damit scheitern. |
So weit ich weiss, kann man tragende Eigenschaften eines Materials nicht aus den Atomen oder Molekülen ableiten. Auch nicht die Volumenänderung bei Temperaturänderung.
Oder kannst du theoretisch berechnen, wie Wasser sich zusammenzieht und bei weiterer Abkühlung wieder ausdehnt, andere Flüssigkeiten aber nicht? Wie war das bei der Supraleitung, ist die von Theoretikern "entdeckt" worden?
Da braucht es Praktiker in Material-Prüfungsanstalten. Besonders bei neuen Materialien in neuen Anwendungen. Autos werden Crash-Tests unterzogen. Die dienen dann wieder, um Computerprogramme anzupassen. Aber nicht andersrum.
| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Ohne die "Theoretiker" hätten die "Praktiker" keine Jobs. |
Klar, im Team kann man mehr bewirken und die Theorie kann wohl auch "ausichtslose" Versuche ersparen. Also ich würde meine Zeit nicht in den Bau eines Perpetuum Mobile vergeuden.
Und Menschen müssen Dinge "begreifen", also praktisch anfassen, damit sich das Gehirn normal entwickelt. So der Gehirnforscher Manfred Spitzer. Kinder können ihre Fähigkeiten nicht entwickeln, indem man sie vor den Fernseher setzt. Bei sportlichen Fähigkeiten und beim Spielen eines Instruments sollte auch der hart gesottenste Theoretiker erkennen, dass er es niemals beherrschen wird.
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Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
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| Mathology Verfasst am: 25. Apr 2017 20:48 Titel: |
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Ahso h_1 dann hier in die formel für h einsetzen?
0,5mv²=mgh?
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 26. Apr 2017 08:16 Titel: |
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| Mathology hat Folgendes geschrieben: | Ahso h_1 dann hier in die formel für h einsetzen?
0,5mv²=mgh? |
Ja, genau wie Du es in Deinem Ansatz gemacht hast.
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Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
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| Mathology Verfasst am: 27. Apr 2017 14:43 Titel: |
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Gut h = 2,5m
v²= 2gh = 2*9,81 * 2,5m = 49,05
v = 7 m/s
fertig 
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 27. Apr 2017 15:14 Titel: |
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| Mathology hat Folgendes geschrieben: | Gut h = 2,5m
v²= 2gh = 2*9,81 * 2,5m = 49,05
v = 7 m/s
fertig |
Nicht fertig 
Nach Deiner Skizze und Zahlenangaben ist h_1 = 18m.
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 27. Apr 2017 18:50 Titel: |
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[quote="Mathology"]Gut h = 2,5m [/quote]
Wo kommen denn Plötzlich die 2,5 m her? Da musst Du irgendwas falsch verstanden haben.
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Mathology
Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415
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| Mathology Verfasst am: 02. Mai 2017 14:26 Titel: |
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Ja bei c.) habe ich ja gerechnet das h_1 größer/gleich 2,5m sein muss deswegen.
Ok dann mit 18m kommt für v = 2*9,81*18m= 18,79 m/s
Also wurzel habe ich schon gezogen.
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