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Seeker
Anmeldungsdatum: 05.03.2010
Beiträge: 3
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 Seeker Verfasst am: 05. März 2010 10:04 Titel: Kennlinie einer Feder? |
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Hi!
Ich bin grad dabei, im Selbststudium ein Wärmelehre-Dossier durchzuarbeiten. Dort geht es unter anderem auch um mechanische Energieströme.
Für das Verständnis des Impulsstromes wurde diese Beispielaufgabe zweier zusammenstossender Wagen mit Puffer gegeben http://www.systemdesign.ch/index.php?title=Auflaufstoss:
Puffer für Güterwagen können eine Reibfeder oder eine Elastomerfeder enthalten. Spezialpuffer arbeiten oft hydraulisch. Ein Rangier- oder Auflaufstoss eines Güterwagens (Masse 80 t), der mit 7.2 km/h gegen einen zweiten fährt (30 t), soll modelliert werden. Die Pufferfeder besteht aus einer Reibfeder, deren "Kraft" auf 105 mm Hub von Null auf 600 kN ansteigt. Beim Ausfahren geht die Federkraft auf einer Kennlinie zurück, die von 200 kN (bei 105 mm Hub) auf Null zurückgeht. Weitere Reibungseffekte sind nicht zu berücksichtigen.
1. Wie schnell bewegen sich die Wagen, nachdem die Puffer eingefahren sind (inelastischer Stoss)?
2. Wie viel Energie nehmen die Puffer im ersten Teilprozess auf?
3. Wie schnell fahren sie am Schluss des Stossvorganges?
1. habe ich einfach mit dem Impulserhaltungsgesetz gelöst. d.h.
 \\ v' &=& \frac{p1}{m1+m2})
Resultat stimmt auch.
2. Dafür habe ich die Differenz vom Impulsstrom berechnet. D.h.
^2*(m_{1}+m_{2}))
^2*(m_{1}+m_{2}))
wobei 
Ich komme hier zwar auf die richtige Lösung... aber verstehe den angegebenen Lösungsweg nicht ganz.
| Zitat: | | "In der Zwischenzeit sind 43.64 kNs Impuls im Mittel um 1 m/s hinuntergeflossen sind. Der Impuls setzt demnach im ersten Teilprozess 43.64 kJ Energie frei, die von den vier Puffern aufzunehmen ist." |
Ich kann von der von mir berechneten Energie natürlich auf einen Durchschnittsfluss kommen, aber ist es möglich, das Geschwindigkeitspotential direkt aus der Aufgabe herauszusehen? =/
3. Für diesen Teil werde ich aus der Aussage mit der "Kennlinie" einfach nicht schlau.
| Zitat: | | Die Pufferfeder besteht aus einer Reibfeder, deren "Kraft" auf 105 mm Hub von Null auf 600 kN ansteigt. Beim Ausfahren geht die Federkraft auf einer Kennlinie zurück, die von 200 kN (bei 105 mm Hub) auf Null zurückgeht. |
Inwiefern spielt das spezifisch erneut erwähnte "105mm Hub" eine Rolle? 
Ich habe schon versucht, anzunehmen, dass einfach 2/3 der inneren Energie der Feder verloren geht... aber eine Änderung der Federkonstante macht nicht viel Sinn (oder?), und vor allem würde ich dabei auch nicht auf den in der Lösung angegebenen Faktor von  kommen.
Auf diese Lösung würde ich kommen, wenn ich annehme, dass der Impulsstrom um 1/3 abnimmt (und somit die Geschwindigkeit um ), aber das erklärt mir noch nicht, was das mit der Kennlinie auf sich hat.
Danke im Voraus für einen Hinweis 
Greez |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3254
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| VeryApe Verfasst am: 05. März 2010 13:27 Titel: |
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uje Kahrlsruherphysik schule.
Also ich kann dir insofern weiterhelfen.
das die Puffer ja am Anfang ausgefahren sind dann trifft der Güterwaggon drauf , die Puffer schieben sich ineinander bis halt nicht mehr geht.
Sie entziehen dabei den Güterwaggon kinetische Energie, die in potentielle der Puffer übergeht.
zu dem Zeitpunkt hat aber auch der 2 Gütterwaggon geschwindigkeit erreicht. die natürlich auch den ersten Waggon an kinetischer Energie entzogen wird.
Während der ganzen Zeit gilt natürlcih der Impulserhaltungssatz wenn die Reibung vernachlässigen auf den Schienen.
| falsch, manchmal setzt mein Hirn aus hat Folgendes geschrieben: |
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2 Gleichungen 2 unbekannte.
EpotPuffer kannsd du ja berechnen intergral der Federlinie F über s. |
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