Achterbahn: Unterschied zwischen den Versionen

Aus PhysikWiki
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Keine Bearbeitungszusammenfassung
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
Zeile 1: Zeile 1:
Bei einer Achterbahn wird ein Wagen mit der Masse m = 300 kg eine Rampe hinaufgefahren. Von der Rampe rollt der Wagen reibungsfrei hinab und trifft auf einen Looping mit einem Radius von 5m.
Bei einer Achterbahn wird ein Wagen mit der Masse m = 300 kg eine Rampe hinaufgefahren. Von der Rampe rollt der Wagen reibungsfrei hinab und trifft auf einen Looping mit einem Radius von 5m.
a) Mit welcher Geschwindigkeit v muss sich der Wagen am höchsten Punkt des Loopings mindestens bewegen, um nicht herabzufallen?
a) Mit welcher Geschwindigkeit v muss sich der Wagen am höchsten Punkt des Loopings mindestens bewegen, um nicht herabzufallen?
{{Lösung| Verwende Formeln {{Quelle|PhIng|2.8}}{{Quelle|PhIng|3.24}}{{Quelle|PhIng|1.15}}(senkrecht)
{{Lösung| Verwende Formeln {{Quelle|PhIng|2.8}}{{Quelle|PhIng|3.24}}{{Quelle|PhIng|1.15}}(senkrecht)
<source lang="mathematica">
<source lang="mathematica">
Zeile 13: Zeile 15:
N@v
N@v
</source> also [[Zahlenwert::7]] [[Einheit:m/s]]}}
</source> also [[Zahlenwert::7]] [[Einheit:m/s]]}}
b) Angenommen, der Looping endet am höchsten Punkt: Wie weit würde der unbemannte Wagen von dort aus fliegen?
b) Angenommen, der Looping endet am höchsten Punkt: Wie weit würde der unbemannte Wagen von dort aus fliegen?
{{Lösung| Formeln {{Quelle|PhIng|1.7}} {{Quelle|PhIng|1.11}}
{{Lösung| Formeln {{Quelle|PhIng|1.7}} {{Quelle|PhIng|1.11}}
<source lang="mathematica">
<source lang="mathematica">

Aktuelle Version vom 19. Dezember 2010, 23:14 Uhr

Bei einer Achterbahn wird ein Wagen mit der Masse m = 300 kg eine Rampe hinaufgefahren. Von der Rampe rollt der Wagen reibungsfrei hinab und trifft auf einen Looping mit einem Radius von 5m.

a) Mit welcher Geschwindigkeit v muss sich der Wagen am höchsten Punkt des Loopings mindestens bewegen, um nicht herabzufallen?

Lösung

Verwende Formeln [1][2][3](senkrecht)

Fg = m g
Fz = m \[Omega]^2 r
\[Omega] = v/r
N[m] = 300;
N[r] = 5;
N[g] = 9.81;
G1 = Fg == Fz
v = v /. Solve[G1, v][[2]]
N@v
also 7 Einheit:m/s

b) Angenommen, der Looping endet am höchsten Punkt: Wie weit würde der unbemannte Wagen von dort aus fliegen?

Lösung

Formeln [4] [5]

N[r] = 5;
N[g] = 9.81;
y[t_] = 2 r - 1/2 g t^2
x[t_] = v t
tMax = t /. Solve[y[t] == 0, t][[2, 1]]
x[tMax]
N[%]
also 10 Meter.

Fakten zur Klausuraufgabe Achterbahn

  • Datum: {{#arraymap:SS08|,|x|x}}
  • Aufgabe: {{#arraymap:2|,|x|x}}
  • Abschnitt: {{#arraymap:MSW|,|x|x}}
  • Punkte: 7
  • Tutorium: