Zitat von Aureon:
1. Welche Bahngeschwindigkeit v0 hat der Wagen im höchsten Punkt der Schleife?
2. Berechne die erforderliche Starthöhe h.
3. Welche Geschwindigkeit vu besitzt der Wagen im tiefsten Punkt der Bahn?
4. Wie groß ist im tiefsten Punkt die Kraft F von der Schiene auf den Wagen?
1.) 2.) 3.) hab ich hier schonmal gepostet:
Kraft F = m*a
Zentripetalkraft: m*v²/r
Gleichsetzen: m*a = m*v²/r
-> a = v²/r
Die Rechnung schaut wie folgt aus:
Potentielle Energie (Lageenergie) = m*g*h
kinetische Energie = 0.5 m*v²
Geschwindigkeit beim Eintritt in den Looping: (allerdings nicht gefragt)
komplette Lageenergie wird in kinetische Energie gewandelt
m*g*h = 0.5*m*v²
-> v = Wurzel (2gh)
Geschwindigkeit im oberen Loopingpunkt:
kinetische Eintritts-Energie (diese ist allerdings gleichgroß wie die urprüngliche potentielle Energie) wird in Lageenergie gewandelt + eine restliche kinetische Energie.
m*g*h = 0.5*m*v² + m*g*2r (m kürzen)
g*h = 0.5v² + 2g*r
2g*h-4g*r = v²
v = Wurzel(2g(h-2r)) ->(geschwindigkeit am oberen Punkt)
Beschleunigung am oberen Punkt ist die Summe der Erdbeschleunigung + Zentripedalbeschleunigung.
a = v²/r - g
(g ist negativ, da g und v²/r entgegengesetzte Richtungen haben vgl. ganz oben in dem Posting)
Im tiefsten Punkt, wirkt nur die Gewichtskraft. ... also m*g
Musst dir halt zusammensuchen was du brauchst, ...
Teilaufgabe e)
Kräfteparallelogramm: Gewichtskraft setzt sich zusammen aus Normalkraft und Hangabtriebskraft, ... (jeweils senkrecht zueinander)
Zentripetalkraft setzt sich auch zusammen aus zwei Kraftkomponenten, ... dann schauste dass sich die Normalkomponenten aufheben ...
Fertig.
Hätte ja mehr geschrieben, aber in 3sek ist Anstoß :))