Lok gegen Traktor

Rebster · Anmeldungsdatum: 15.01.2015 Beiträge: 60

Hallo Freunde,

folgende Aufgabe bereitet mir Kopfschmerzen:

"In einem Versucht wird eine Lok mit der Masse m1: 63,5 t auf 80 km/h (22.22 m/s) beschleunigt und kollidiert mit einem auf dem Bahnübergang stehen Traktor mit der Masse m2: 6420 kg.
Nach der Kollision schiebt die Lok den Traktor noch 30 Meter vor sich her."

Fragen:

Welche Geschwindigkeit hat die Lok und der Traktor nach der Kollision?
Welche Geschwindigkeit hat die Lok nachdem der Traktor von den Gleisen gedrängt wurde?

Zur Beantwortung der ersten Frage habe ich den unelastischen Stoß genommen und bin auf das Ergebnis gekommen, dass beide, die Lok und der Traktor mit knapp 20 m/s davon fahren bzw. der Traktor rutscht.

Die zweite Frage hat mich länger beschäftigt da ich noch nicht ganz vertraut bin was Energie und Arbeit angeht.

Mein Ansatz war, dass die Lok den Traktor ja quer vor sich her schiebt und die Räder des Traktors ja gleiten müssen, also die Gleitreibung hier eine Rolle spielen muss und das über 30 Meter hinweg. Man muss also Arbeit leisten die ich ausgerechnet habe bei einer Gleitreibungszahl von 0,5.

W; Fg*Gleitreibungszahl*weg = 9344025 Joule

Diese Arbeit W habe ich von der kinetischen Energie der Lok abgezogen (welche die Lok nach der Kollision hatte) und als neue Ekin der Lok eingesetzt und dann nach v aufgelöst.

Nach meinen berechnungen hat die Lok (nachdem der Traktor die gleise verlassen hat) noch ca, 10 m/s auf dem Tacho.

War die Idee oder Ansatz denn richtig? Gibt es unterscheide zwischen "Joule" als kinetsiche Energie oder "Joule" als z.B Arbeit? Unter welchen Voraussetzungen darf man die Verrechnen?

Wäre euch sehr verbunden!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Rebster · Anmeldungsdatum: 15.01.2015 Beiträge: 60

Hi,

nein, die Gleitreibungszahl stand dort nicht dabei sondern habe ich aus Wikipedia entnommen.

Das Ergebnis ist falsch? Habe nochmal nachgerechnet.. also nach wie vor kommt bei mir 10,6 m/s heraus... Ekin_Lok_vorher (mit c als Geschwindigkeit) = 3587904.05549792 Joule.
Ekin_Lok_nachher: Ekin_Lok_vorher - W

Ekin_Lok_nachher = 0,5 * m1 * v^2

v^2= 10,6 m/s..

Was hast du heraus?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Rebster · Anmeldungsdatum: 15.01.2015 Beiträge: 60

Hi,