Mindestgeschwindigkeit in Loopings
Ist es möglich die Mindestgeschwindigkeit einer Kugel in Loopings ohne die Masse zu berechnen?
4 Antworten
Ja, das ist möglich, warum nicht? Die Aufgabe könnte so gestellt sein, dass die Kugel nicht von der Looping-Bahn abheben darf bei der Mindestgeschwindigkeit. So etwas hatte ich einmal als Prüfungsaufgabe gelöst. Aber das ist sehr lange her.
Ok, gut zu hören. Dann werde ich mich mal weiter an der Aufgabe probieren. :)
Nein, das geht überhaupt nicht! Dafür brauchst du viele Größen wie m, d, Zentrifugalkraft, davon Abhängig die Reibungskraft für die Energieverluste usw.
Eine relativ schwierige Rechnung eventuell für Abi-Stufe.
Aaaaaaaaaalso...
Die Gravitation beschleunigt alles mit 9,81m/s². Ist dein Looping kreisrund brauchst du die Geschwindigkeit, die die Kugel bei einem Fall aus der 1,5 fachen höhe des Loopings erreicht.
Heißt loopinghöhe messen, mal 1,5 nehmen (da kommt ne zahl raus) Ergebnis ist die höhe aus der du die Kugel fallen lassen musst, dabei zeit messen, ( um genaueres Ergebnis zu kriegen, 5mal zeit stoppen, längste und kürzeste zeit weglassen, die restlichen drei Zeiten addieren und auf zwei verteilen (Durchschnittszeit)).
Durchschnittszeit (Sekunden) und Fallhöhe (centimeter) ergeben zusammen die benötigte Geschwindigkeit in [X Centimetern in Y Sekunden] (das jetzt mit Dreisatz in [X Centimetern in 1 Sekunde] umrechnen). Wir haben zwar noch Luft- und Reibungswiderstand aber die sind so klein dass sie kaum was ausmachen.
...Oder kurz gesagt: Nein. :D
Es muss die Fliehkraft Fᵥ = m v² / r gleich dem Gewicht G = m g sein.
Aus m v² / r = m g folgt v² = g r .
ZB für r = 1m ist v = 3,13..m/s .