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Mich würde mal interessieren, wie die "Endgeschwindigkeit" (beim grünen X) beim Verlassen des jeweiligen Elements bei identischen Bedingungen(!) aussehen würde.
Oder anders:
Bei welchem Element ist beim Verlassen (X) des Elements von der Geschwindigkeit beim Einfahren des Elementes noch die meiste Geschwindigkeit über?

Kann man mit der Frage etwas anfangen oder soll ich mein Anliegen genauer erläutern?

Grüße

Volker

sodapop

Mich würde mal interessieren, wie die "Endgeschwindigkeit" (beim grünen X) beim Verlassen des jeweiligen Elements bei identischen Bedingungen(!) aussehen würde.

Es ist auf jeden Fall weniger als bei der Einfahrt, das ist klar. Dafür ist die Reibung zuständig.

Ansonsten denke ich, das ein Dive Loop langsamer durchfahren wird und somit ist die Geschwindigkeit bei dem Punkt X geringer als bei dem selbigen Punkt eines Immelmans ist.

sodapop

Oder anders:
Bei welchem Element ist beim Verlassen (X) des Elements von der Geschwindigkeit beim Einfahren des Elementes noch die meiste Geschwindigkeit über?

Hängt davon ab, wie das jeweilige Element gebaut ist, wenn bei dem Punkt X gemessen wird, dieser aber z.B. in einem Tunnel liegt, sprich, die Strecke ist unter dem Erdboden und der Zug baut so wieder Geschwindigkeit auf, dann könnte es durchaus sein, des der Zug bei der Ausfahrt schneller ist als bei der Einfahrt! Insofern ist es egal, welches Element man nimmt, solang man es der Geschwindigkeit halber verändert!

Je schneller ein Zug durch das jeweilige Element fährt, desto schneller ist er letztendlich wieder, denn ist er langsamer, hängt er im Element (Sit Down), wenn dieser jedoch schneller ist, wird er durch die Flöiehkräfte wieder angedrückt, sodass er auf den Laufräder fährt, was ihm dann wiederum eine höhere Ausgangsgeschwindigkeit verschafft!

Ich hoffe, man versteht dies Alles!

Max

Stolli

Ich hoffe, man versteht dies Alles!

Danke, und es ist auch interessant.

Aber ich meinte eher den Dive-Loop im Gegensatz zum Immelmann im direkten Vergleich.
Also, bei identischer Bauweise, Krümmung, Einfahrtgeschwindigkeit bei Punkt X usw..

sodapop

Aber ich meinte eher den Dive-Loop im Gegensatz zum Immelmann im direkten Vergleich.
Also, bei identischer Bauweise, Krümmung, Einfahrtgeschwindigkeit bei Punkt X usw..

Bei identischen Zug-Reibungswerten, könnte sich eigentlich nur noch der Luftwiderstand bemerkbar machen. Nachdem der Immelmann eine längere Strecke mit der hohen Anfangsgeschwindigkeit fährt, sind bei diesem marginal mehr Verluste zu erwarten. Der Diveloop erreicht bei der Ausfahrt zwar ähnlich hohe Geschwindigkeit, hat aber durch seinen vorherigen längeren Laufweg schon etwas davon verloren, was den Einfluss des Luftwiderstandes minimal verringert.

Grob geschätzt sind diese Unterschiede jedoch so minimal, dass warscheinlich bereits ein leichter Windstoss von wenigen km/h mehr Unterschiede zutage fördert, als die penible Berechnung der theoretischen Einfüsse. Nichtsdestrotrotz ist mit Sicherheit davon auszugehen, dass die Konstrukteure realer Bahnen Immelmanns und Diveloops getrennt rechnen, diese also nicht miteinander austauschbar sind.

"bei identischer Bauweise, Krümmung,... " ist in der Praxis also hinfällig. Unter der rein theoretischen Betrachtung Deines Beisplels wäre der Dive Loop jedoch am Ausgang einen Tick schneller. Aber wirklich nicht viel...

Stolli

Je schneller ein Zug durch das jeweilige Element fährt, desto schneller ist er letztendlich wieder, denn ist er langsamer, hängt er im Element (Sit Down), wenn dieser jedoch schneller ist, wird er durch die Flöiehkräfte wieder angedrückt, sodass er auf den Laufräder fährt, was ihm dann wiederum eine höhere Ausgangsgeschwindigkeit verschafft!

Ich hoffe, man versteht dies Alles!

Ich versteh's nicht. Redest Du von "Powered"-Coastern mit Inversionen?

redunzelizer

Ich versteh's nicht. Redest Du von "Powered"-Coastern mit Inversionen?

Nein, ich meine es so:

Ein Zug (Sit Down) steht über Kopf in einem Loop, die Kraftwirkung (Eigengewicht) ist nur Richtung Boden, somit "würde" er auf den Underfrictionwheels fahren. Was ihn in diesem Fall letztendlich abbremst ist das Eigengewicht, welches ihn nach unten zieht.
Dies funktioniert nur bei Vernachlässigung der Fliehkräfte, und da diese ja bekanntlich vorhanden sind, wird das Gewicht des Zuges gegen die Schienen gedrückt, somit verliert er weniger Geschwindigkeit, das heißt wiederum, je schnell ein Zug einen Loop oder einen Immelmann usw. durchfährt, desto schneller ist er am Punkt X, da er durch sein Eigengewicht nicht so stark gebremst wird, allerding kommt neben der Reibung eben noch der Luftwiederstand hinzu, mit diesen 2 Faktoren wird er halt langsamer!

Ich hoffe, es ist nur ersichtlich und für jeden verständlich.

Edit:

sodapop

Aber ich meinte eher den Dive-Loop im Gegensatz zum Immelmann im direkten Vergleich.
Also, bei identischer Bauweise, Krümmung, Einfahrtgeschwindigkeit bei Punkt X usw..

Dann müssten die Werte am Punkt X identisch sein.

Stolli

Dies funktioniert nur bei Vernachlässigung der Fliehkräfte, und da diese ja bekanntlich vorhanden sind, wird das Gewicht des Zuges gegen die Schienen gedrückt, somit verliert er weniger Geschwindigkeit, das heißt wiederum, je schnell ein Zug einen Loop oder einen Immelmann usw. durchfährt, desto schneller ist er am Punkt X, da er durch sein Eigengewicht nicht so stark gebremst wird, allerding kommt neben der Reibung eben noch der Luftwiederstand hinzu, mit diesen 2 Faktoren wird er halt langsamer!

Ich hoffe, es ist nur ersichtlich und für jeden verständlich.

Das empfinde ich noch konfuser als vorher.

"...wird das Gewicht des Zuges gegen die Schienen gedrückt, somit verliert er weniger Geschwindigkeit, ..." Wie bitte? Erkläre mir doch mal diesen Zusammenhang. Soferne ein Zug "gegen die Schienen gedrückt wird" (z.B. im Vergleich zu einer idealen Zero-G) treten doch sofort die Reibungskräfte im Fahrwerk in Erscheinung. Somit müsste der Zug mehr Geschwindigkeit verlieren...

diskutive Grüsse

Ich spreche von der Richtung der Gewichtskraft, wenn du ein Stahlblock hochhebst, du weißt doch sicherlich, das der nach unten zieht?! In diesem Fall ist die Schiene an deiner Stelle und der Zug ist an der Stelle des Stahlblockes.

Um zu verhindern, das der Block wieder runterplumst, ziehst du mit mehr Kraft als nötig an ihm! Wenn der Zug schneller über den höchsten Punkt des Elementes fährt, so bremst ihn seine Gewichtskraft, die mit geringerer Geschwindigkeit auftritt und dann stetig zunimmt (bei zu wenig Speed wirkt sie eben in die falsche Richtung), nicht zu doll, sodass er wiederum schneller bei Punkt X ist!

Verstanden?

Stolli

Verstanden?

Ich verstehe bis jetzt nur völlig, dass Du Einflüsse der Reibung mit Geschwingigkeitsänderungen durch Höhenänderung durcheinanderbringst. Nicht nur dieses, Du meinst auch noch dass:

Stolli

"Wenn der Zug schneller über den höchsten Punkt des Elementes fährt, so bremst ihn seine Gewichtskraft, die mit geringerer Geschwindigkeit auftritt und dann stetig zunimmt, nicht zu doll, sodass er wiederum schneller bei Punkt X ist!"

Tut mir leid. Setzen, Sechs.

V² = 2*G*H bzw. V2² = V1² + 2*G*H

mit G == 9.91m/s² und H == Höhendifferenz in m.
Geschwindigkeiten selbstredend in m/s bzw. hier in m²/s²

von "Gewichtskraft" ist hier nix zu sehen. Was ist das bitte?

redunzelizer

von "Gewichtskraft" ist hier nix zu sehen. Was ist das bitte?

Weißt du, was das ist?

Stolli

redunzelizer

von "Gewichtskraft" ist hier nix zu sehen. Was ist das bitte?

Weißt du, was das ist?

Ja sicher! G = m * g Und wo ist hier bitte der geschwindigkeitsabhängige Term?

Stolli

...Wenn der Zug schneller über den höchsten Punkt des Elementes fährt, so bremst ihn seine Gewichtskraft, die mit geringerer Geschwindigkeit auftritt und dann stetig zunimmt ...

Kannst Du nicht Lesen oder willst Du nicht? Nicht mal deine eigenen Ausführungen?

Naja, wenn du mich als dumm abstempelst, halt ich eben mein Mund!
Also, lieber sodapop, der redunzelizer wird dir sicher die richtigen Antworten auf deine Fragen darbringen!

God bless you, tschau, ich bin raus!

Stolli

Naja, wenn du mich als dumm abstempelst, halt ich eben mein Mund!

Nenene, mit Dummheit hat das nix zu tun. Wenn schon, dann mit mangelnder Einsicht.

sodapop stellt da ein interessantes Gedankenexperiment zur Verfügung. Nicht "wichtig", aber interessant und vielleicht auch lehrreich für diejenigen, welche sich mit Fahrphysik beschäftigen (wollen).

Dabei kann es nur hinderlich sein, wenn man mit Begriffen um sich wirft, von denen man nicht wirklich (genau) weiss, was diese bedeuten. Vieleicht hat ja einer Deiner Freunde einen Computer mit Internet-Anschluss. Den kannst Du ja mal fragen, wie das so geht mit Surfen und Suchen. Es soll da ganz tolle Seiten geben, auf denen man alles mögliche Nachlesen kann, innerhalb von Minuten sogar. Irgend was mit haha:\\www.kuckelle.de und hmpf:\\de.wiebittepedia.org oder so ähnlich. Deine Kumpels werden's schon wissen...

Wer hier Antworten sucht, sollte auch erwarten können, dass diese einigermassen stichhaltig sind.

Nich wa?

Eine sehr interessante Frage (für Theoretiker).

redunzelizer

Bei identischen Zug-Reibungswerten, könnte sich eigentlich nur noch der Luftwiderstand bemerkbar machen. Nachdem der Immelmann eine längere Strecke mit der hohen Anfangsgeschwindigkeit fährt, sind bei diesem marginal mehr Verluste zu erwarten. Der Diveloop erreicht bei der Ausfahrt zwar ähnlich hohe Geschwindigkeit, hat aber durch seinen vorherigen längeren Laufweg schon etwas davon verloren, was den Einfluss des Luftwiderstandes minimal verringert.

Guter Ansatz. Ich glaube das wir hier sogar noch mehr Einflüsse betrachten müssen. IMO ändern sich die Reibungsverluste in den Rädern proportional zum Anpressdruck. Ein Zug, der mit 4g durch ein Tal donnert müsste meines Erachtens höhere Verluste in den Rädern erzeugen als ein identischer Zug, der mit der selben Geschwindigkeit eine grade Strecke fährt.
Wenn dem so ist und die Überlegung mit dem Luftwiderstand auch zutrifft, so verstärken sich beide Effekte sogar noch.
Im Immelmann verliert der Zug also am Anfang durch die hohe Geschwindigkeit zum einen Energie über den Luftwiderstand und zum anderen über die Beschleunigungsabhängigen (senkrecht zur Schiene) Verluste in den Rädern. Er sollte also noch langsamer oben ankommen.

Interessant wird es jetzt im zweiten Teil. Die Verluste in den Rädern sinken demnach durch die niedrigere Geschwindigkeit im Immelmann. Umgekehrt bei diveloop. Die Frage ist jetzt wie sich das im Endeffekt auswirkt und in welche Richtung das Pendel ausschwingt.
Äußerst knifflig und ohne konkrete Rechnung wohl kaum zu lösen.

Ich bin aber ebenfalls der Meinung, daß die Unterschiede so klein sind (wenn überhaupt vorhanden), daß es overkill wäre, das wirklich zu berechnen.

Danke für die Ausführungen Buster.

Das Endergebnis sollte in der Tat vom Luftwiderstand und Reibwiderstand an den Rädern abhängig sein.
Für die Reibung gilt, dass diese proportional zur Normalkraft ist, welche seinerseits wider abhängig von der Masse des Zuges und den wirkenden Kräften ist. Wichtig festzustellen hierbei ist, dass es demnach einen Unterschied macht, ob der Zug nun leer oder voll besetzt ist. Erstaunlicherweise wäre hier zudem der volle Zug langsamer, was meinen Erfahrungen widerspricht.
Der Reibungskoeffizient ist auch von einigen Größen abhängig, inbesondere die Temperatur spielt da eine wichtige Rolle. auch wäre es wichtig zu wissen in wieweit nur die Laufräder an der Schiene anliegen oder ob auch die seitlichen Führungsräder die Schiene berühren, denn dies würde den Reibungskoeffizienten gleich verdoppeln, wenn nicht sogar mehr als verdoppeln. Unter der Annahme, dass einzelne Punkte der Strecke bei Umkehrung der Fahrtrichtung mit unterschiedlicher Geschwindigkeit durchfahren werden, würde dies dann auch einen Einfluss auf die Beschleunigung um somit auch die Endgeschwindigkeit haben.
Die Ausführungen zeigen denke ich sehr anschaulich, dass die Näherung den Reibungskoeffizienten als konstant anzusehen, das Endergebnis schon sehr stark beiflusst und somit stark von der Realität abweicht.

Also zweiter wichtiger Punkt ist dann der Luftwiderstand aufzuführen. Die hier wirkende Kraft ist proportional zum Geschwindigkeitsquadrat, womit diese Größe insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten eine bedeutende Rolle erfährt.
Das größte Problem beim Luftwiderstand ist eigentlich, dass sowohl der Luftdruck als auch die Projektionsfäche des Zuges eingehen. Da der Luftdruck keinesfalls als konstant angenommen werden darf und auch die Projektionsfläche mit jeder Fahrt leicht unterschiedlich ist (und auch nicht konstant auf jeder Fahrt ist) wird das Problem immer größer und komplexer. Wenn man sich dann noch vor Augen führt, wie viele Räder so ein Zug hat, und dass in Nährung immer 2 davon einen Punkt der Strecke mit gleicher Geschwindigkeit passieren scheint eine genaue Berechnung aussichtslos.

Unter der von Buster geäußerten Annahme, dass der Unterscheid der Geschwindigkeit bei Änderung der Fahrtrichtung sehr gering ist, wird der Einfluss der äußeren Faktoren (Luftdruck, Masse des Zuge, etc.) immer größer und beeinflusst das Ergebnis der Rechnung so stark, dass diese, meiner Meinung nach, den Ausschlag dafür geben welcher Zug schneller aus dem Element herausfährt.

IMHO ist die Geschwindigkeit im Punkt X bei beiden Elementen gleich. Ohne viel Gerede: Energieerhaltungssatz.

Ohne Garantie,
philmo1

Philmo1

IMHO ist die Geschwindigkeit im Punkt X bei beiden Elementen gleich.

Aber nur, wenn die Reibung nicht berücksichtigt wird.

Richtig!

Der Energieerhaltungssatz hilft bei diesem Problem nicht weiter. Der Satz besagt lediglich, daß Energie nicht verloren gehen kann. In unserem Beispiel betrachten wir aber speziell die Änderung der kinetischen Energie. Ein Teil dieser Energie wird auf der Fahrt in andere Energien umgewandelt und sorgt so für eine geringer kinetische Energie (geringere Geschwindigkeit) am Ende der Strecke.
Einige (und bei weitem nicht alle) "Verluste":
Luft wird erwärmt
Schall wird erzeugt
Stahl wird erwärmt
Stahl wird gebogen und abgerieben
Strahlung wird abgegeben
etc.