Physikaufgabe zur Kraftberechnung

Question

Hallo,

Ein Zug mit der Gesamtmasse 600t erreicht beim Anfahren von der Haltestelle aus auf der Strecke von 2.45 km die Fahrgeschwindigkeit 120 kmh^-1. Wie groß ist die Kraft, mit der die Lokomotive den Zug zieht?

Ich wäre so dankbar, wenn mir jemand helfen könnte. Habe schon so oft versucht, es auszurechnen, jedoch ohne Erfolg!

Danke für Antworten!

Answer 1

Hallo,

Annahme: der Zug beschleunigt gleichmäßig ohne Reibungsverluste

Weg-Zeit Gesetz:

s(t)=1/2*a*t^2, a ist die Beschleunigung

v=a*t --> t=v/a einsetzen in s(t)

s(a)=1/2*a*v^2/a^2=1/2*v^2/a

s=2450m, v=120km/h=33.333m/s

--> a=1/2*v^2/s Werte einsetzen:

a=0.2267 m/s^2

Zur Kraftberechnung:

2.Newtonsches Axiom:

F=m*a , m=600t=600000kg

--> F=600000kg*0.2267 m/s^2≈136.05 kN