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Zug in der Kurve
 
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folkommen



Anmeldungsdatum: 01.11.2016
Beiträge: 1

Beitrag folkommen Verfasst am: 01. Nov 2016 00:21    Titel: Zug in der Kurve Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Aufgabe 15: Zug in der Kurve (**)
Ein Zug durchfährt mit konstanter Tangentialbeschleunigung eine Linkskurve mit konstantem Radius R = 1.5km, wobei er die Strecke s = 1800m zurücklegt. Bei Einfahrt in die Kurve beträgt die Geschwindigkeit des Zuges v1 = 35 km/h , bei Ausfahrt v2 = 110 km/h .
(a) Wie lange dauert der Beschleunigungsvorgang?
(b) Wie groß ist die Tangentialbeschleunigung?
(c) Berechnen Sie die Winkelbeschleunigung.
(d) Wie groß ist die Zentripetalbeschleunigung zu Beginn und Ende des Vorgangs?
(e) Beim Versuch von sich ein Selfie durch das offene rechte Zugfenster (h = 3m über dem Gleis) zu schießen,
verliert ein Fahrgast bei v3 = 85 km/h aufgrund der Zentripetalbeschleunigung sein (recht stabiles) Handy.
Besteht für den Fahrgast die Hoffnung das Handy (relativ) unversehrt wieder zu finden, weil es in der
weichen Wiese, die 0.5m neben dem Gleis beginnt, gelandet ist? Berechnen sie dazu den Abstand des
Auftreffpunkts vom Gleis.

Meine Ideen:
zu a) Beschleunigung habe ich mit a=(v2^2-v1^2)/(2*s) ausgerechnet -> 3625/15552 m/s^2, die benötigte Zeit dann mit t=(v2-v1)/a. Hierbei komme ich dann auf 89,38s.

zu b) s=r*phi(rad) -> phi(rad)=s/r --> phi(rad)=432/2(pi)

und dann bin ich ausgestiegen. Hat jemand von euch einen Ansatz für mich?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 01. Nov 2016 01:07    Titel: Antworten mit Zitat

folkommen hat Folgendes geschrieben:
zu b) s=r*phi(rad) -> phi(rad)=s/r --> phi(rad)=432/2(pi)


Verstehe ich nicht. Du berechnest hier einen Winkel, obwohl nach einer Beschleunigung gefragt ist, und zwar nach der Tangentialbeschleunigung, also der Beschleunigung in Bewegungsrichtung des Zuges. Die lässt sich wie bei geradliniger Bewegung bestimmen. Du hast das übrigens unter a) bereits erledigt.

Zu c) Winkelbeschleunigung



Zu d) Zentripetalbeschleunigung



Zu e)
Tipp: Wurfweite beim waagrechten Wurf, danach Pythagoras
Du könntest Dir aber auch vorab ohne Rechnung überlegen, dass bei diesem großen Krümmungsradius das Handy ziemlich dicht neben dem Gleis landet und nicht einen halben Meter daneben. Denn es fliegt ja tangential und nicht radial davon.

Übrigens: Das hier

folkommen hat Folgendes geschrieben:
... verliert ein Fahrgast bei v3 = 85 km/h aufgrund der Zentripetalbeschleunigung sein (recht stabiles) Handy.


ist ziemlich unwahrscheinlich. Da muss der Fahrgast schon arg schweißglatte Finger haben.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 01. Nov 2016 21:03    Titel: Antworten mit Zitat

Was die Selfies angeht, so gibt es für Smartphones wohl schon Halterungen und ähnliches, deren Mechanik man sich vor Gebrauch ansehen sollte; analog beim Einsatz als Navi...
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