Physik Forum

[Gast09]

Hallo,
ich habe Probleme beim Lösen einer Aufgabe.
Die Aufgabe lautet:
Wie muss eine Bahnstrecke in einer Kurve mit dem Radius R=500m geneigt sein, damit auf einen Zug, der mit einer Geschwindigkeit von 90km/h fährt, keine resultierende Seiten-Kraft wirkt?
Die Fliehkraft ist ja die Zentrifugalkraft. Also m*v²/r oder m*omega²*r . Ich brauche noch m. daher habe ich mir überlegt, das F=m*a ist. a=g. Da keine Kraft wirken soll, habe ich F=0 gesetzt. Dann wäre aber m auch =0. Ich denke, dass ich eine Winkel ausrechnen soll. Kann mir bitte jemand schnell helfen?

[Tessa2]

[GvC]

Irgendetwas ist an der Aufgabenstellung total falsch! Du kannst die Bahnstrecke so viel oder so wenig neigen wie Du willst, es wird IMMER eine resultierende Kraft wirken, die sich aus Fliehkraft und Gewichtskraft zusammensetzt. Selbst Tessa2 hat in ihrer Lösung diese beiden Kräfte benutzt und ins Verhältnis gesetzt, um den Tangens des Neigungswinkels zu bestimmen (allerdings falsch, die Gleichung kann schon dimensionsmäßig nicht stimmen!). Wenn die resultierende Kraft Null sein soll, müsste für den Winkel 180° rauskommen. Da müsste die Bahn einen Looping machen und bei dem vorgegebenen Bahnradius mit 252km/h unterwegs sein. Dann wäre zumindest im oberen Bahnpunkt die resultierende Kraft Null.

Also, entweder hat der Aufgabensteller eine Sch...Aufgabe gestellt, oder der Threadsteller hat die Aufgabenstellung falsch wiedergegeben.

EDIT: Irgendetwas ist hier mit der originalen Aufgabenstellung geschehen. Sie muss zwischenzeitlich editiert worden sein, ohne dass das vermerkt wurde. Ich erinnere mich, dass in der Originalaufgabe nicht von einer resultierenden Seitenkraft, sondern von einer Gesamtkraft die Rede war. Und die kann natürlich in keinem Fall Null sein.

[Systemdynamiker]

Welcher Idiot hat diese Aufgabe gestellt? Fliehkräfte sind nur in rotierenden Bezugssystemen einzuführen. Nur wer im Wagen sitzt, darf von Fliehkräften reden. In diesem Bezugssystem hat der Zug aber weder Beschleunigung noch Geschwindigkeit. Deine Argumentation ist natürlich auch völlig neben den Schuhen. Aber kein Wunder bei einem solchen Lehrer!