Leistung: Lastzug fährt auf ansteigender Straße

vito · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 29

Hallo, ich stecke gerade an einem kleinen Physikproblem fest. Und zwar lautet die Aufgabe wie folgt:

Ein Lastzug mit der masse von 18 Tonnen fährt auf einer um 12 % ansteigenden Strasse 4.5 km und benötigt dazu 11 min und 12 sek. Der durchschnittliche Reibungswert μ wird mit 0.015 angenommen.

a. Wie gross ist die Gesamtleistung und
b. welche Potentielle Energie weist der Lastzug im Endpunkt auf?

Ich habe also folgende Werte:

m = 18000 kg
alpha = 45°
t = 672s
μ = 0.015
s = 4500 m

Ich habe das alles grafisch festgehalten, als Kräfte habe ich diese hier ausgerechnet:

F(Hangabtriebskraft) = m*g*sin(alpha) = 16617.65N
F(Gewichtskraft) = m*g= 176580N
F(Reibungskraft) = m*g*μ*cos(alpha) = 2636.94N
F(Normalkraft) = Fg*cos(alhpa)

Ist das bis jetzt richtig?

Nun habe ich ein Kräftedreieck erstellt, bzw. eben das gelingt mir nicht. Wie muss ich hier weiter vorgehen?

Die Formel für die Leistung wäre ja; P = (F*s)/t

Dank geht an jeden der sich hier dran versucht ^^

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Mit deinen Gleichungen bin ich einverstanden. Aber du hast den
Winkel alpha falsch angegeben! Die Umrechnung von % in ° lautet
nämlich:

Sonst stimmt bis jetzt alles!
Zu a) Die Kräfte, die beim Hochziehen des Lastzuges überwunden werden müssen, sind die Hangabtriebskraft und die Reibungskraft. Also gilt für
die Leistung:

Dann musst du nurnoch deine Werte einsetzen!
Zu b) Die potentielle Energie berechnet sich durch:

Denn s ist die Hypotenuse eines Dreiecks und h ist dann die Gegenkathete.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

vito · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 29

Vielen Dank für die Hilfe, dass ich den Winkel auch so ausrechnen kann wusste ich nicht, habe mich übrigens vertippt, richtig sollte der Winkel 5.4° sein, bzw. richtig war es ja nicht, aber ich habe irgendwie so eine Formel angewendet, dass ich dann auf das Resultat kam.