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Maximale Beschleunigung
 
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Dische



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 1

Beitrag Dische Verfasst am: 08. Jan 2020 13:12    Titel: Maximale Beschleunigung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

folgende Aufgabe gilt es zu lösen.

Ein Schnellzug besteht aus einer Lokomotive der Masse 82,5 to. und acht Wagen der Masse 43 to. Der Haftreibungskoeffizient (Räder-Schienen) ist µ0 = 15. Alle Achsen der Lokomotive werden angetrieben.

Skizzieren Sie den Fall einer Steigung mit dem Winkel a = 25° zur Horizontalen. Wie hoch ist die maximale Beschleunigung (m/s)?

Meine Ideen:
Mein Ansatz war:

Fa = m x g x sin a
= 125.500 x 9,81 x sin 25°
= 520.308 N

Fn = m x g x cos a
= 125.500 x 9,81 x cos 25°
= 1.115.805 N

Fr = µ x Fn
= 0,15 x 1.115.805
= 167.370 N

F = Fa - Fr
= 520.308 - 167.370
= 352.938

a = F/m
= 352.938 / 125.500
= 2,81 m/s


Laut Lösungsvorgabe soll das Ergebnis jedoch 0,20 m/s lauten.

Was ist falsch?
Danke schon mal für die Rückmeldungen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 08. Jan 2020 13:23    Titel: Antworten mit Zitat

Dische hat Folgendes geschrieben:
Ein Schnellzug besteht aus einer Lokomotive der Masse 82,5 to. und acht Wagen der Masse 43 to.


Die Einheit "to" gibt es nicht.

Dische hat Folgendes geschrieben:
Wie hoch ist die maximale Beschleunigung (m/s)?


Mit dieser Einheit handelt es sich nicht um eine Beschleunigung, sondern um eine Geschwindigkeit.

Fehlen da nicht noch weitere Angaben?
Wie lautet der wortwörtliche Text der Aufgabenstellung?
Dische0815



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 1

Beitrag Dische0815 Verfasst am: 08. Jan 2020 13:45    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

mit to. sind Tonnen gemeint. Ich hätte natürlich auch 82.500 kg und 43.000 kg schreiben können, sorry.
m (Masse) wäre somit 82.500kg + 43.000kg = 125.500kg.

Der wortwörtliche Text ist wie ich ihn geschrieben habe.
"Ein Schnellzug besteht aus einer Lokomotive der Masse 82,5 to. und acht Wagen der Masse 43 to. Der Haftreibungskoeffizient (Räder-Schienen) ist µ0 = 15. Alle Achsen der Lokomotive werden angetrieben.

Skizzieren Sie den Fall einer Steigung mit dem Winkel a = 25° zur Horizontalen. Wie hoch ist die maximale Beschleunigung (m/s)?"

Willkommen im Physikerboard!
Du bist nun zweimal angemeldet, der User Dische wird daher demnächst gelöscht.
Viele Grüße
Steffen
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 08. Jan 2020 15:54    Titel: Antworten mit Zitat

Dische0815 hat Folgendes geschrieben:
mit to. sind Tonnen gemeint.


Die offizielle Einheit ist "t".

Ansonsten stimmt die Aufgabe hinten und vorne nicht. Besonders unrealistisch und fragwürdig ist ein Haftreibungskoeffizient von µ0=15, ein Steigungswinkel von 25° und eine Beschleunigung mit der Einheit m/s.

- Realistischer Haftreibungskoeffizient Stahl auf Stahl: µ0=0,15
- Die steilste Bahnstrecke der Welt führt von Linz in Österreich auf den Pöstlingsberg und hat einen Steigungswinkel von 6°
- eine Beschleunigung mit der Einheit m/s gibt es nicht. Die Beschleunigung hat die Einheit m/s².

Was Deinen Rechenweg angeht, so ist der prinzipiell richtig. Allerdings ist die Rechnung selbst falsch. Insbesondere ist die Antriebskraft ausschließlich von der Gewichtskraft der Lok abhängig, nicht aber vom Gesamtgewicht des Zuges.

Und natürlich solltest Du Deine Zahlenwerte überprüfen.
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