Stoß zweier Eisenbahnwagen

trin · Gast

aaaalso, wir haben eine Arbeit geschrieben und müssen die nun berichtigen, was ich leider nicht hinkriege *räusper* Augenzwinkern

Ein Eisenbahnwagen W1 mit einer Masse von m1=20t bewegt sich mit einer konstanten Anfangsgeschwindigkeit von v1= 1,5 m/s auf einen Ablaufberg zu (Höhe des Berges 1,75m, die Strecke zwischen Punkt A, wo das Gefälle beginnt und B, wo wieder eine Ebene beginnt, beträgt waagerecht gemessen 50m). Ich hab eine Skizze, aber da ich keinen Scanner besitze - sorry^^
Der Wagen bewegt sich den Ablaufberg hinab und stößt auf einen Wagen W2, der die Masse m2=25 kg besitzt, wobei die Kupplung sofort einklinkt und beide Wagen anschließend starr verbunden sind.
Beide Wagen stoßen am Ende der Strecke auf einen Prellblock, wobei die beiden Pufferfedern elastisch verformt werden.
Die Reibung bleibe unberücksichtigt.

1.) Erläutern Sie den ganzen Vorgang mithilfe der Ihnen bekannten Erhaltungssätze.
2.) Mit welcher Geschwindigkeit verlässt der Wagen W1 den Ablaufberg an Punkt B?
3.) Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich das System aus beiden Wagen W1 und W2 unmittelbar nach dem Zusammenstoß weiter? Leiten Sie die dafür notwendige Gleichung her!!
4.) Die Federkonstante beider Pufferfedern beträgt jeweils 30kN/cm. Um welche Strecke werden beide Federn zusammengedrückt?

Den ersten Teil hab ich hingekriegt, bei den anderen hab ich's vermurkst. Ich nehme jedenfalls kaum an, dass die Federn um je 87,9cm zusammengedrückt werden Buschmann

please

trin · Gast

*hochschubs* Ich hab immer noch keine Ahnung, Leute Augenzwinkern

dachdecker2

Wir wollen immer gerne sehen, was für Gedanken sich die Leute schon gemacht haben. Wenn ihr eine Arbeit geschrieben habt, hast du sicherlich schon etwas aufgeschrieben. Poste das mal bitte hier rein, sonst erklären wir dir die Sachen, die du schon wusstest und das Problem wird nicht kleiner.

Besonders interessant ist meiner Meinung nach die Antwort auf die erste Aufgabe, weil es hier nicht ums Rechnen geht.

trin · Gast

Glaub mir - ihr erklärt nix doppelt, ich hatte nämlich in der Arbeit keinen blassen Schimmer.
Den ersten Teil hatte ich weitestgehend richtig erklärt; dabei handelt es sich um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung, bis die Wagen aufeinander treffen. Dannn wird's eine geradlinig gleichförmige Bewegung, die auf einen unelastischen Stoß folgt. Was genau ich geschrieben hab, weiß ich nicht mehr, hab das Heft schon wieder abgegeben.
Was mir Probleme macht, sind die anderen Teile der Aufgabe. Ich hab keinen Schimmer, welche Gleichungen ich brauche und wie ich an selbige rankomme.

dachdecker2

Alle Gleichungen die du brauchst, entnimmst du deiner Formelsammlung (meine heißt Tafelwerk).

Erhaltungssätze, die hier von Bedeutung sind:
Energieerhaltungssatz EES
Impulserhaltungssatz IES

Werden hier gebraucht. Für die Berechnung des Stoßes wendest du den Impulserhaltungssatz an, für die restliche Bewegung (das Hinabrollen am hang und das Stoßen am Prellbock).

Beim Herunterrollen am Abhang wird potentielle Energie (Lageenergie) in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umgewandelt. Der Zug wird mit fallender Höhe immer schneller. Während der Wagon 1 an den zweiten Wagon stößt, gilt der EES natürlich auch, aber die Federn und die Kupplung zwischen den Wagons nehmen eine unbekannte Menge an Energie auf, so dass hier der IES besser für die Beschreibung geeignet ist. Die Impulse der beiden Wagen vereinigen sich hier zu einem Impuls wie sich die Masse der Wagons durch das ankuppeln vereinigt. Am Prelbock ist wieder der EES interessant, da hier die komplette Energie auf die Federn übertragen wird. Da diese Verformung elesatisch ist, wird die gespeicherte Energie wieder an die Wagons abgegeben, die sich unter Vernachlässigung der Reibung zum Abhang und selbigen hinaufbewegen werden.

2.) gegeben:
Anfangsgeschwindigkeit

Masse des Wagons 1

Höhenunterschied

Fallbeschleunigung

gesucht:
Geschwindigkeit nach dem Abhang v1

Lösung:
Ansatz EES:

Ergebnis:

EDIT: Ich hatte zunächst ein '=' hier stehen, das 'rund'-Zeichen ist aber durch meine Rundung richtiger.

Zu 3. und 4. machst du dir jetzt aufgrund dieser Vorlage Gedanken und postest diese hier smile

. Frag bitte nicht, ob dir jemand alles ausrechnet - Der Sinn in der Berichtigung liegt darin, dass man sich mit den unrichtigen Aufgaben nochmal auseinandersetzt, nicht nur die Lösungen erfragt und abschreibt.

Gast