Kräfte in einem Looping?
Welche Kräfte wirken in einem Looping und in welche Richtung?
Bzw. Welche Kräfte halten den Wagen auf der Loopingbahn?
4 Antworten
Moin,
Die kraft die bei einem Looping IN den sitz drückt ist die G-Kraft. Hierzu ein link. Einfach erklärt, sagt dir die G-Kraft wie oft dein eigenes Gewicht auf dich wirkt. Bei einer Achterbahn können das auch schon mal 4G sein, also fühlt es sich so an, als würden noch vier von dir auf deinem Schoß sitzen. Die von BoyleMariotte erwähnte Zentripetalkraft ist einfach gesagt eine Erweiterung des III Newtonschen Gesetztes für kreisende Bewegungen. Diese wirkt aber zum Kreismittelpunkt und nicht, wie von dir beschrieben, auf die Schiene. Die Schiene übt in dieser Situation die Rolle der Zentripetalkraft aus, aber eben in die entgegengesetzte Richtung (hierzu auch ein link). Im Grunde arbeiten also diese zwei Kräfte zusammen. Bei einer Achterbahn muss man aber erwähnen, dass der Wagen nicht einfach auf der Schiene drauf liegt (wie beim Zug), sondern dass die Achterbahn um die Schiene herumgreift und der Wagen auch in der Schiene bleibt wenn er mitten im Looping stehenbleibt.
Lg,
Fran
Kommt tatsächlich auch etwas auf die Achterbahn an. Oft, gerade bei alten Bahnen, werden Looping oft mit hoher Geschwindigkeit durchfahren, wodurch eine Kraft senkrecht zum Wagen/zur Schiene wirkt (Zentripetalkraft). Diese kann oft ein vielfaches der normalen Schwerkraft betragen. Diese senkrecht, in Richtung der Schiene wirkende Kraft hält den Wagen theoretisch an der Schiene, in der Praxis haben Achterbahnen allerdings sowieso Räder unter der Schiene, sodass sie gar nicht von der Schiene fallen könnten:
https://farm6.static.flickr.com/5130/5382072361_716f46b41d_b.jpg
Übrigens gibt es auch Achterbahnen, die mit Absicht so langsam durch den Looping fahren, dass die Fahrgäste nach unten baumeln, statt dass sie in Richtung der Schiene gedrückt werden. Hier wirkt dann natürlich wieder die Schwerkraft in Richtung des Bodens.
Am einfachsten oben im Kreis: Ein Körper auf einer Kreisbahn braucht eine Zentripetalkraft zum Kreismittelpunkt. Einen Teil davon liefert die Gewichtskraft. mit dem dazu nötigen drückt die Schiene auf den Wagen. Die Insassen spüren die Gegenkraft, mit der sie gegen die Schiene gepresst werden.
Die Kraft die dich im Looping nach außen drückt, ist die Zentripetalkraft, sie wirkt senkrecht der schiene nach außen
Nein man es gibt keine G-Kraft!!! Die Scheinkraft die einen aufgrund von Trägheit nach außen drückt und der Zentripetalkraft entgegen wirkt heißt Zentrifugalkraft!
Kraft setzt sich aus der Masse und einer Beschleunigung zusammen: F = m * a
Somit ist die "G-Kraft" nur der Beschleunigungsfaktor welcher mit der Masse des Körpers (der sich auf der Kreisbahn befindet) multipliziert wird um die Zentrifugalkraft zu erhalten!
Sie ist keine Kraft!
Die Zentripetalkraft wirkt nach innen zum Kreismittelpunkt hin und steht senkrecht auf dem Geschwindigkeitsvektor.
Was du meinst ist eine Scheinkraft, die durch die Trägheit des Körpers auftritt und das nur innerhalb des rotierenden Systems, also der Fahrgast in der Achterbahn.