Bremsweg eines Zugwagens aus der Bremskraft ermitteln

Rebster · Anmeldungsdatum: 15.01.2015 Beiträge: 60

Hallo Freunde,

wie der ein oder weiß, bin ich ganz Frisch in der "Physik" und komme langsam aus dem Staunen nicht mehr heraus. Ich habe mir mal wieder ein Beispiel aus dem alltäglichen Leben genommen und zwar ein Bremsvorgang eines Zuges mit dem ich jeden Tag zur Arbeit fahre. Ich wollte wissen, ob man mit einer Hand voll Daten den Bremsweg berechnen kann. Hier mein Ansatz:

m = 68 000 kg
Haftreibungszahl Mu Stahl auf Stahl = 0,18
Fg = mg = 667 080 N
Fh = Mu * Fg = 120 074,4 N
v = 80 km/h (22,22 m/s)

Bremsbeschleunigung: a = Fh/m = 1,7658 m/s²
Bremszeit : t = v/a = 12,58 s
Bremsstrecke: s = 1/2 *a*t² = 139,72 m

Der Zug benötigt also ca. 140 Meter um zum stehen zu kommen (andere Kräfte mal weggelassen).

Liege ich da richtig?

Jetzt kommt der Teil mit meinem Staunen. Ich habe mal die kinetische Energie der Lok ausgerechnet. Ein Objekt mit einer kinetischen Energie kann ja Arbeit verrichten, also gegen Kräfte anlaufen (jetzt durch dieses Beispiel kapiere ich den Satz zum ersten mal). Die kinetische Energie der Lok liegt bei 16 786 765,6 Joule bzw Nm, diese Energie um Arbeit zu verrichten teile ich nun gegen die Kraft wo gegen angelaufen werden muss, also der Haftreibung und siehe da, ich komme wieder auf die Strecke von 139,72 Meter ... wie Geil ist das denn?

Ist das soweit korrekt? Ich habe einfach N*m/N das N heraus gekürzt und erhalten somit Meter...

Midna · Anmeldungsdatum: 28.01.2014 Beiträge: 25

Hallo Rebster,

Rebster · Anmeldungsdatum: 15.01.2015 Beiträge: 60

Ich bedanke mich ganz lieb für deine ausführlichen und lehrreiche Antwort!