Mit welcher Kraft zieht eine Lokomotive einen Zug der Gesamtmasse 800t eine Strecke mit 5 Prozent Steigung hinauf vom Reibungsverlust abgesehen?

... komplette Frage anzeigen

3 Antworten

Nehmen wir an, daß der Zug mit konstanter Geschwindigkeit fährt, also keine Kraft zur Beschleunigung dient. Dann gilt:

Die Kraft der Lokomotive muß nur die Hangabtriebskraft ausgleichen. Die Hangabtriebskraft ist gleich der Gewichtskraft des Zuges mal dem Sinus des Steigungswinkels.

5 % Steigung heißt: Der Tangens des Steigungswinkels ist 0,05. Bei so kleinen Winkeln kann man mit guter Näherung sagen, daß der Sinus gleich dem Tangens ist.

Siehe Wikipedia unter "Hangabtriebskraft", und hier: http://www.frustfrei-lernen.de/mechanik/schiefe-ebene-physik-mechanik.html

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von LalaMBerlin
27.10.2015, 10:12

Vielen Dank erstmal, allerdings komme ich irgendwie nicht auf das richtige Ergebnis (391,9 kN)

0

Hallo,

es gibt eine recht simple Formel für die Kraft, die benötigt wird, einen Gegenstand eine schiefe Ebene hinaufzuziehen (ohne Berücksichtigung der Reibung). Sie lautet F=mg*sin(θ).

θ ist der Winkel, den das Gleis zur Waagerechten bildet. Eine Steigung von 5 % entspricht einem Tangens von 0,05. Der dazugehörige Winkel hat 2,8624°.

Der Sinus von 2,8624 ist gleich 0,04994, entspricht also in etwa dem Tangens (ich habe leicht aufgerundet).

m ist gleich 800.000 kg, g ist gleich 9,81 m/s², die Fallbeschleunigung an der Erdoberfläche.

Also ist F=800.000 kg*9,81 m/s²*0,04994=391929 kg*m/s²=391,9 kN.

Herzliche Grüße,

Willy

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

sind wir jetzt hier auf hausaufgaben.de?

deine berechnungen zur schiefen ebene kannst du ja wohl allein.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von LalaMBerlin
27.10.2015, 09:58

Danke für die hilfreiche und nette Antwort, das ist wirklich sehr sozial. Es geht aber nicht um eine Hausaufgabe, sonder um einen Einstellungstest.

1

Was möchtest Du wissen?