Physik Aufgabe Riesenrad
Ich habe eine Aufgabe im Fach Physik berechnet und wollte euch fragen, ob es richtig berechnet wurde. Das Ergebnis sieht meiner Meinung nach falsch aus.
Aufgabe: Wie schnell müsste sich ein Riesenrad drehen, damit eine Person an oberster Stelle nicht herunterfällt? Radius des Riesenrads 30m. Person wiegt 60kg.
Meine berechnung: Ich habe die Gewichtskraft mit der Radialkraft gleichgesetz:
Fg = Fr
m*g = m * v^2/r
Umgeformt nach v
v= Wurzel aus r*g
v = Wurzel aus 30m*9,81m/s^2
v = 17,155 m/s = 61,76 km/h
Kein Riesenrad bewegt sich 61,76 km/h....
3 Antworten
Deine Überlegung ist vollkommen richtig!
Wenn die Zentripetalkraft gleich der Gewichtskraft ist herrscht Gleichgewicht.
Wenn du das dann nach der Geschwindigkeit umformst und ausrechnest bekommst du die Maximale Geschwindigkeit mit der es sich drehen dürfte damit die Person noch da steht, was bedeutet das sich das Riesenrad langsamer als v = 17,155 m/s = 61,76 km/h drehen sollte damit es für die person sicher ist.
Deine Überlegung und auch dein Ergebnis sind richtig.
Besser wäre es schon sich mehr an die Praxis zu orientieren und nicht von einem Riesenrad zu reden, sondern von der Mindestgeschwindigkeit der Wagen im oberen Punkt beim Looping einer Achterbahn zu reden.
Ich dir aufgefallen, dass sich es bei diesen Problem nicht mehr auf die Masse der Insassen ankommt. Ein schwere Passagier braucht also keine höhere Mindestgeschwindigkeit wie ein Kind.
Ich würde erwarten, dass die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) gesucht ist, und nicht die Geschwindigkeit am äußeren Rand. Falls ja, fehlt hier noch eine Umrechnung.