Den Abhang hinab

Die Kurven

Es gibt zwei grundlegende Arten:

a) Die Geschwindigkeitsabfahrt

Ein gerades Stück der Bahn verbindet einen hohen mit einem niedrigen Punkt. Potentielle Energie wird in kinetische umgewandelt

Quelle: http://www.pen.k12.va.us/Anthology/Pav/Science/Physics/book/home.shtml 
© Tony Wayne

Die Bahn ist so gebaut, dass der Passagier das Gefühl hat immer schneller zu beschleunigen ohne das Gefühl von Schwerelosigkeit zu erreichen. Mit Hilfe des Energiesatzes kann man die Endgeschwindigkeit berechnen
v0..Startgeschwindigkeit oben auf dem Hügel
vf... Endgeschwindigkeit unten 
1/2mv20+ m.g.h = 1/2mv2f + 0   /:m /.2
v20+2.g.h = v2
v2f = v2 0+2.g.h   

b) Der Freie Fall-Abhang“

Es ist ein tolles Erlebnis wenn man im freien Fall einen Hügel hinabsaust.
Die einfachste Art Schwerelosigkeit zu spüren ist von einer großer Höhe hinunterzuspringen. Wenn eine Person fällt verspürt sie Schwerelosigkeit. Solange eine Person sich in der Luft wie ein Projektil bewegt fühlt sie sich schwerelos. Daher baut man Hügeln, die dieselbe Form haben wie der Weg eines waagrecht geworfenen Balls von der Spitze des Hügels. Die Form hängt von der Geschwindigkeit des Wagens ab. Je schneller umso breiter muss der Hügel sein, denn es gilt:

x... waagrechte Entfernung; h .. Höhe des Hügels; v .. Startgeschwindigkeit oben am Hügel
x = v.t und h =1/2gt2 
t=x/v und h = (gx2)/(2v)

Ein Problem ist der Übergang am Boden.

 

An einem bestimmten Punkt muss die Fahrbahn den Wagen umlenken, sonst stürzt er auf den Boden. An diesem Übergangspunkt geht der freie Fall in eine kontrollierte Beschleunigung über. Dieser Punkt bestimmt t auch die maximale Neigung des Hügels. Dieser Winkel liegt zwischen 35° und 55°


Die Geschwindigkeit am Boden wird auch hier nur durch den Höhenunterschied bestimmt. Die Form der Kurve ist egal.
v2f = v20+2.g.h   

Über die Hügel!

Je nachdem wo man sitzt, erlebt man die Fahrt unterschiedlich!
Ein Hügel ist für eine bestimmte Geschwindigkeit konstruiert. Die Geschwindigkeit ist so gewählt, dass der Fahrer der sich im Schwerpunkt des Zuges befindet höchstens Schwerelosigkeit fühlt. (Schwerpunkt des Zuges = Mitte des Zuges, wenn alle Mitfahrer dieselbe Masse besitzen.)

Quelle: http://www.pen.k12.va.us/Anthology/Pav/Science/Physics/book/hillsprojectile/home.htm
© Tony Wayne

E-Mail: BRG Ried i. I - Physikauswahl Aktualisiert am 06.08.2003