Rollreibung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Eisenbahn fährt mit Rädern aus Stahl auf Schienen aus Stahl. 19 Wagons + Lok mit je 5 Rädern, m=jeweils 60t
a) F(Rollreibung des ganzen Zuges
b) Leistung der Lok zum Ausgleich der Rollreibung bei v=80km/h
c) a max., die die Lok erzielen kann, ohne dass die Räder durchdrehen
d) spart man Energie bei 4 statt 8 Rädern? Ist a max. größer, bei 12 statt 8 Rädern? Warum?
e) F durch den Luftwiderstand bei einer Querschnittsfläche der Lok von 8m² und einem c x-Wert von 0,8, v=80km/h; vergleiche mit der F(rollr.) aus a)! |
a) F(Rollreibung) = Reibungskoeffient * F (normal)
Aber was ist die Normalkraft? Die reine Gewichtskraft?
Also m*g oder nur m?
Ich hätte dann 0,001 (Stahl auf Stahl) * 20 * 60.000 kg (*9,81?)
Bei b und dem Rest bin ich völlig hilflos, da mir die Formeln fehlen und ich dafür kein richtiges Vorstellungsvermögen habe.
p=W/t, W=1/2m*v² und nun?
Wer kann mir bitte weiterhelfen?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 00:01 Fr 30.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ob Masse ne Kraft ist ist ne schreckliche Frage! natürlich nicht die Gewichtskraft ist m*g.
b) W=F*sP=W*s/t=F*v .
Das hat nichts mit der kin. Energie zu tun, sie fähtt ja mit konstant 80km/h.
c)Die Beschleunigende Kraft kann nicht größer sein als die Haftreibungskraft, sonst drehen die Räder durch.
d) musst du selbst überlegen! denk dran, wie du a)berechnet hast.
e)Formel für Luftwiderstand nachsehen, einsetzen und F berechnen!
f)je 5 Räder ist schon komisch!
Gruss leduart
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Upps, je 8 Räder meinte ich.
Ich verstehe deine Formel zu b) noch nicht richtig. Was ist denn sP?
zu d) F(H) = mü(H) * F(N)
Muss ich das ausrechnen und kann ich dann sagen, dass die gesuchte Beschleunigung kleiner sein muss als der daraus erechnete Wert?
Muss ich für F(N) dann die Gewichtskraft der Lok oder des ganzen Zuges berchnen?
e) Da hab ich 0,8 * 8 * 1,2/2 * 22/2/9 (m/s!) = 1.896,3 N
Aber was sagt mir das zu a)? F(R) = 11.772 N
Wäre echt dankbar, ich hab da echt noch Probleme mit.
Liebe Grüße und vielen Dank, dass du mir immer so toll hilfst.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:39 Fr 30.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
zu e) die Reibung geht mit [mm] v^2! [/mm] und dusollst nur sagen was mehr ist und ob viel mehr oder so, also vergleichen!
Beim Anfahren spielt nur die Lok ne Rolle.
P ist die Leistung, also P=W/t W=Arbeit, t=Zeit, wenn da noch ein s steht hat sichs verirrt.
Arbeit=Kraft*Weg
Gruss leduart
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Ok, hab jetzt alles ausgerechnet und braucher nochmal deine Bestätigung wegen dem Rädervorteil.
Ich würde beides mal ja sagen, man hat einen Vorteil:
4 statt 8 Räder, um Energie zu sparen:
bei 4 Rädern ist m kleiner, damit ist auch die Rollreibung kleiner (Formel)
12 statt 8 Räder für stärkere Beschleunigung:
bei 12 Rädern wiegt die Lok mehr, mit der Formel erkennt man, wenn m grö0ßer ist, kann auch die Rollkraft größer sein
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Hallo!
Deine Gedanken sind gut, allerdings:
1)
Die Idee ist richtig, allerdings ist nicht gesagt, wie schwer die Räder sind. Wenn du nur halb so viele Räder hast, müssen die übrigen stabiler, also auch schwerer werden.
2)
Nunja, hier gilt das gleiche Argument. 8 Räder könnten leichter gebaut werden.
Da hier insgesamt nichts über das Gewicht der Räder bekannt ist, solltest du davon ausgehen, daß sich die Masse der Lok bei diesen Spielchen nicht ändert. So solltest du die Aufgabe auch verstehen, und das bringt dich zu einem interessanten Ergebnis.
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