Reibungskräfte und Antriebskraft von Lokomotive berechnen

mb2705 · Anmeldungsdatum: 10.08.2015 Beiträge: 17

Meine Frage:
Eine Lokomotive (m=60t) zieht zwei Eisenbahnwagen mit einer Beschleunigung von 0.5m/s^2. Die Kupplung zwischen der Lokomotive und dem ersten Wagen (m1=16t) wird mit 25kN belastet, jene zwischen den Wagen (m2=20t) mit 14kN.
Berechne die Reibungskräfte, die auf die beiden Wagen wirken und die Antriebskraft der Lokomotive.

Meine Ideen:
Als erstes berechnete ich das Gesamtgewicht der Wagen und der Lokomotive, das beträgt 96t.
Mit diesem Wert berechnete ich den Impulsstrom: 96000kg * 0.5m/s^2=48kN
Da aber noch Reibung vorhanden ist, müsste der Impulsstrom höher sein.

Wie kann ich diese Reibung berechnen?

Duncan · Gast

Du brauchst hier keinen Impuls (und schon gar keinen falsch gerechneten).

Stelle für jeden Wagen und für die Lokomotive das dynamische Grundgesetz auf.
(=2. Gesetz nach Newton).

mb2705 · Anmeldungsdatum: 10.08.2015 Beiträge: 17

Wenn ich für die Wagen und die Lokomotive die Kräfte einzeln berechne, erhalte ich für die Lokomotive 30 kN, den 1. Wagen 8 kN und den zweiten Wagen 10 kN, was zusammen auch wieder 48 kN ergibt.
Aber wie hilft mir das weiter um die Reibungskräfte zu berechnen?

Duncan · Gast

So geht’s natürlich nicht.
Du musst das 2. Newtonsche Gesetz für die beiden Wagen und für die Lokomotive aufschreiben.

Ich zeige es dir für den zweiten Wagen:
Masse = 20 Mg
Beschleunigung = 0,5 m/s^2
Kräfte = 14 kN - R2
(R2 ist die Reibungskraft, die auf den Wagen wirkt)

Also
14000 - R2 = 20000*0,5 Dies ist eine Gleichung für R2.

Genauso für Wagen 1 und die Lokomotive.

mb2705 · Anmeldungsdatum: 10.08.2015 Beiträge: 17

Jetzt habe ich es verstanden.
Für den ersten Wagen stellte ich folgende Gleichung auf:
25000 N - 14000 N - R1 = 16000kg * 0.5 m/s^2

Die Rollreibungskraft des ersten Wagens beträgt 3 kN und diejenige des 2. Wagens 4 kN, ergibt zusammen eine Rollreibungskraft von 7 kN.

Den Impulsstrom, den ich bereits berechnet hatte beträgt 48 kN. Da dort die Rollreibungskraft aber noch nicht berücksichtigt ist, addierte ich diese dazu und erhielt ich für die Antriebskraft der Lokomotive 55 kN.