Kräfte bei Kreisbewegung!! < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hallo hab hier ne HA auf wo ich aber ka worum es geht.
Mit welcher Mindestgeschwindigkeit muss eine Lopingbahn mit einem Radius von 15 m den höchsten Punkt durchfahren, damit Zentrifugalkraft und Gewichtskraft einander gerade die Waage halten?
wäre echt toll ihr könntet mir helfen.
mfg kugeldichrund
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Hallo Julian,
Zuerst mal zum Problem:
Wenn du eine Loopingbahn zu langsam durchfährst, fällst du runter, richtig? Und zwar, weil die Gegenkraft, die deiner Gewichtskraft entgegenwirkt (=Zentrifugalkraft) zu klein ist. Je schneller du den Looping durchfährst, desto höher ist diese Kraft. Du musst also mindestens so schnell sein, dass deine Gewichtskraft kompensiert werden kann. Jetzt schau doch mal, ob du nicht eine Formel finden kannst, wo die Zentrifugalkraft (oder Beschleunigung) aus dem Radius und der Geschwindigkeit berechnet werden kann. Wenn du dann noch Probleme hast, melde dich einfach wieder, OK?
MfG,
Michael
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Mmh erst ma Danke für den Tipp. Also ich würde die Formel für die Bewegung auf krummliniegen Bahnen nehmen sprich für Gleichförmige Kreisbewegung: Dh a-klein-r= v²/r.
Ist das richtig? Aber ich habe doch nur den Radius von 15 m gegeben. Aber ich brauche das 2 Angaben.
mfg Kugeldichrund
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| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:15 Mo 21.02.2005 | | Autor: | M.Voecking |
Ja, aber du sollst ja auch die Geschwindigkeit berechnen, wo die Gewichtskraft GENAU ausgeglichen wird, sprich Zentrifugalbeschleunigung=Erdbeschleunigung.
Du hast also zwei Werte.
Na? Idee?
MfG,
Michael
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| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:13 Mo 21.02.2005 | | Autor: | Magma |
Die lösung ist relativ einfach.
Zum einen, die Zentrifugalkraft ist keine echte Kraft, sondern nur eine sog. Scheinkraft zur sog. Zentripetalkraft (immer auf den Kreismittelpunkt gerichtet) diese ist definiert: Fz= [mm] m*w^2*r=m*v^2/r
[/mm]
Um das zu erklären, stell dir das ganze anders vor:
Du hast ein 15m langes seil mit einem körper der masse m am ende und drehst diese in einem vertikalen kreis (entspricht dem looping).
Jetzt muss die geschwindigkeit oben genau so groß sein, dass dir die masse nicht auf den kopf knallt, d.h. die "Zentrifugalkraft" ist genausogroß wie die Gewichtskraft, wenn du jetzt die Formel Fz=Fg nimmst passiert folgendes:
[mm] m*v^2/r=m*g [/mm] m kürzt sich raus
[mm] v^2=r*g
[/mm]
also als endlösung:
v= [mm] \wurzel{r*g}
[/mm]
wenn du jetzt noch wissen willst, welche Geschwindigkeit der Körper hat, wenn er im untersten Punkt ankommt, musst du das über den Energieerhaltungssatz lösen, also:
Eges(oben)=Eges(unten)
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