Physik Projekt wie baue ich ein Murmel Looping?
Hey leute...physik ist so garnicht mein fach..jetzt muss ich ein looping fuer eine murmel berechnen aber ich hab keine ahnung wie das funktioniert . Mein Looping soll einen Durchmesser von 30cm haben. Die Murmel ist 1,5cm groß. Kann mir jemand helfen?? Wäre ziemlich toll, L.g.
2 Antworten
Die Bedingung für den Looping: Am obersten Punkt muss die Geschwindigkeit mindestens so groß sein, dass sich Zentrifugalkraft und Gewichtskraft aufheben.
Mit den Gleichungen für Zentrifugalkraft und Gewichtskraft kannst Du die benötigte Geschwindigkeit ausrechnen; die Masse kürzt sich dabei raus.
Die Geschwindigkeit der Kugel entspricht einer kinetischen Energie, diese stammt aus der Höhendifferenz.
Mit den Gleichungen für potentielle und für kinetische Energie kannst Du ausrechnen, wieviel höher der Startpunkt gegenüber dem obersten Loopingpunkt liegen muss.
Wofür wird der Durchmesser der Murmel benötigt? Wenn Du nicht durch Nachdenken draufkommst, mach' eine Zeichnung der Versuchsanordnung.
Was in der Schule normalerweise ignoriert wird: Ein Teil der Energie steckt nicht in der Vorwärts-Geschwindigkeit der Kugel, sondern in deren Rotation.
Soll die Murmel aus größerer Höhe starten oder waagrecht eingeschossen werden?
Rein theoretisch aus 45 cm Höhe (wenn ich recht erinnere), praktisch natürlich mehr, wegen der Reibung.
Rein theoretisch aus 30 cm Höhe, wenn man die Oberseite als Messpunkt nimmt. Ohne Reibung wird die potentielle zu kinetischer Energie und zurück. Da die Murmel einen Durchmesser von 1,5 cm besitzt wird im Looping nur der oberste Teil auf 30cm zurückkommen. Der Mittelpunkt wird bei 29,25 cm liegen. Diese Höhe wird auch beim Loslassen also beim Start benötigt. Durch die Reibung natürlich mehr. Dies zu berechnen wird für diesen Zweck etwas zu schwer
Vergesst meine Antwort. Die Murmel benötigt ja ebenfalls eine horizontale Geschwindigkeit in dem Punkt