Frage von SqueenS, 217

PHYSIK: Achterbahn von A zu B zu C.

Auf einer Achterbahn bewegt sich ein Wagen (Gesamtmasse m = 700kg) mit der Geschwindigkeit 3m/s durch den Punkt A und rollt dann ohne Antrieb über B nach C. Frage: Wie groß ist die Geschwindigkeit des Wagens je im Punkt C und Punkt B, wenn man von Reibungskräften absieht? /// Die Geschwindigkeit bei Punkt B habe ich schon berechnet, es sind 17,4m/s. Aber bei dem Punkt C habe ich irgendwie Schwierigkeiten... Es wäre sehr nett wenn mir jemand die Rechenweise zeigen könnte, denn Physik ist echt mein Problemfach.

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von TheCorrado321, 141

Hier: musst du nur noch einsetzen, dann sollte alles passen.

Kommentar von SqueenS ,

Ahhh. Daaaaankeschön! :) Ich habe es jetzt verstanden. EpotB fällt ja weg, weil das Produkt davon ja 0 wäre, wenn ich das richtig verstanden habe. Nochmal vielen, lieben Dank! :)

Antwort
von TheCorrado321, 114

Im Punkt C hat der Wagen kinetische und potentielle Energie. Die gesamt Energie ist natürlich auch die selbe wie im Punkt B

Daher gilt:

E_kinB+ E_potb = E_kinC +E_potC 

Setz jetzt einfach alles ein und forme nach v_c um

Reicht das erstmal?

Kommentar von SqueenS ,

Ok, ich probiere es mal aus und sag Bescheid wenn ich etwas Logisches bei raus bekommen habe :) Und dankeschön!

Kommentar von SqueenS ,

Ok sorry, dass ich nochmal störe aber ich bekomme das irgendwie nicht hin. Ich weiß nicht ob ich die falschen Zahlen einsetze oder einfach falsch umforme...

Würdest du es vielleicht mir vorrechnen, wenn es nicht zu viel verlangt ist? Wäre echt super nett und ich glaube ich verstehe es besser, wenn ich erstmal den Rechenweg vor mir liegen habe.

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 68

Der Ansatz liegt im Energieerhaltungssatz, da keine Reibung auftritt:

Epot + Ekin = Eges

Mit Epot = m * g * h
Ekin = m/2 v^2

folgt:
m * g * h + m/2 v^2 = Eges
Das ist die allgemeine Formel, die man jetzt auf die einzelnen Punkte anwenden kann:

1. Punkt A:
gegeben:
v = 3 m/s; h = 15m
daraus folgt:
Eges = 15 m * 9,81 m/s^2 * 700 kg + 700/2 kg * (3 m/s)^2 = 103 kJ + 3,15 kJ = 106 kJ

Punkt B:
h = 0
daraus folgt:
Eges = m/2 * v^2 = 350 kg * v^2 = 106 kJ
v^2 = 106 kJ / 350 kg = 302 m^2/s^2
v = 17,4 m/s

Punkt C:
h = 6 m
Eges = 6 m * 9,81 m/s^2 * 700 kg + m/2 v^2 = 106 kJ
m/2 * v^2 = 106 kJ - 41,2 kJ = 64, kJ
v^2 = 185 m^2/s2
v = 13,6 m/s

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