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Physik Looping

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Tags: Auflagekraft

 
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Chrigi

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14:43 Uhr, 27.10.2017

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Hallo zusammen,

leider habe ich Mühe, bei folgender Teilaufgabe c):

Betrachten Sie einen Kunstflieger, welcher einen kreisförmigen, vertikalen Looping fliegt.

a) Skizzieren Sie die Situation und zeichnen Sie am tiefsten und am höchsten Punkt alle auf das Flugzeug wirkenden Kräfte ein.

b) Wie gross ist der minimale Bahnradius, wenn die Zentripetalbeschleunigung am tiefsten Punkt den Wert 7g nicht überschreiten soll und die Geschwindigkeit an diesem Punkt 720 km/h beträgt?

c) Wie gross ist die Auflagekraft, die der Pilot mit Masse 75kg am tiefsten Punkt erfährt, wenn er den minimalen Bahnradius aus Teilaufgabe b) fliegt?

Leider habe ich Mühe das Kräftegleichgewicht bei b) zu erstellen, siehe Anhang.


Lg
Chrigi

Scan 36
Online-Nachhilfe in Mathematik
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ledum

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16:04 Uhr, 27.10.2017

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Hallo
dein Fehler: du rechnest mit "Auflagekraft" als wenn du ein Looping mit Schienen hättest.
im untersten Punkt muss man um auf der Bahn zu bleiben erstmal die Gewichtskraft aufbringen, zusätzlich dazu mv2r, beide Kräfte wirken Richtung Mitte sind also in dem Punkt Zentripetalkraft .
im obersten Punkt ist mg ein Teil der Zentripetalkraft.
Wie das Flugzeug diese Kraft aufbringt weiss ich auch nicht, eine Schiene müsste im unteren Punkt m8g aufbringen,
Gruß ledum
Chrigi

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21:47 Uhr, 27.10.2017

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Für mich nicht ganz nachvollziehbar, wenn ich das ganze von aussen betrachte, sollte doch die Zentripetalkraft zum Mittelpunkt zeigen.
Nun passen jedoch die Ergebnisse, siehe Anhang. Wie sehen jedoch die Gleichungen aus wenn ich das im Inertialsystem, also von aussen sehe? Habe nun die Zentrifugalkraft genommen, also dass System von innen betrachtet.


Lg
Chrigi

Scan 37
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ledum

ledum aktiv_icon

13:16 Uhr, 28.10.2017

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Hallo
was soll die Bezeichnung Normalkraft und Auflagekraft in diesem Zusammenhang? normal zu was? Auflage auf was?
auf das Flugzeug wirken vom Insassen aus gesehen Gewichtskraft und Zentrifugalkraft. von aussen gesehen braucht man eine Zentripetalkraft, um ihn auf der Bahn zu halten, die Gewichtskraft zusätzlich
also von aussen gesehen im unteren Punkt eine Kraft senkrecht nach oben mg+mv^2/r, diese Kraft wirkt zum Zentrum hin, ist also eine Zentripetalkraft. wieso sagst du, deine Ergebnisse sind richtig? hast du Kontrollergebnisse?

(auf den Beobachter im Flieger sind die Kräfte umgekehrt. Kraft = Gegenkraft)
Gruß ledum
Chrigi

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15:03 Uhr, 28.10.2017

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Ja das frage ich mich nach Ihrer Bemerkung auch, auf was die Normalkraft/ Auflagekraft wirkt, da es nicht auf einer Bahn ist..

Ich habe die Kraft Fzentrifugalkraft=m*a im unteren Punkt nach unten eingezeichnet, da ich aus dem früheren Lehrbuch entnahm, dass diese Kraft im Gleichgewicht mit der entgegengesetzt gerichteten Trägheitskraft des Körpers ist. Also Fz ist gegen die Beschleunigung gerichtet.

Aber nun habe ich nicht nur die Kontrollergebnisse vorliegen, sogar auch die Musterlösung dieser Aufgabe, siehe Anhang.

Lg
Chrigi

Bildschirmfoto 2017-10-28 um 15.03.02
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Chrigi

Chrigi aktiv_icon

16:00 Uhr, 29.10.2017

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Vielen Dank

Lg
Chrigi