Rangierlokpuffer
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The following quantities appear in the problem:
Zeit \(t\) / Energie \(E\) / Impuls \(p\) / Kraft \(F\) / Strecke \(s\) / Masse \(m\) / Beschleunigung \(a\) / Federkonstante \(D\) / Geschwindigkeit \(v\) /
The following formulas must be used to solve the exercise:
\(v = v_0 + at \quad \) \(s = \dfrac{v^2-v_0^2}{2a} \quad \) \(\sum E_{\scriptscriptstyle\rm tot} \stackrel{!}{=} \sum E_{\scriptscriptstyle\rm tot}' \quad \) \(F = Ds \quad \) \(\sum p_{\scriptscriptstyle\rm tot} \stackrel{!}{=} \sum p_{\scriptscriptstyle\rm tot}' \quad \) \(p = Ft \quad \) \(F = ma \quad \) \(D = D_1 + D_2 \quad \) \(\frac{1}{D} = \frac{1}{D_1} + \frac{1}{D_2} \quad \)
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Exercise:
Eine Rangierlokomotive stösst einen Personenwagen mit einer Kraft von kN. Um wie viel werden die zwei Puffer zusammengedrückt wenn sie je eine Federkonstante von N/m aufweisen und von der Lokomotive gleich stark zusammengedrückt werden?
Solution:
Geg.: FsikNsiN DsiN/m Ges.: Delta x Da es zwei Federn sind und beide gleich stark zusammrückt werden verteilt sich die Kraft textithälftig auf beide Federn. Es gilt für eine Feder: F_tinysubFfracFsiN Nun gilt das Federgesetz: F_tinysubFDDelta xRa Delta xfracF_tinysubFDres.mrescm
Eine Rangierlokomotive stösst einen Personenwagen mit einer Kraft von kN. Um wie viel werden die zwei Puffer zusammengedrückt wenn sie je eine Federkonstante von N/m aufweisen und von der Lokomotive gleich stark zusammengedrückt werden?
Solution:
Geg.: FsikNsiN DsiN/m Ges.: Delta x Da es zwei Federn sind und beide gleich stark zusammrückt werden verteilt sich die Kraft textithälftig auf beide Federn. Es gilt für eine Feder: F_tinysubFfracFsiN Nun gilt das Federgesetz: F_tinysubFDDelta xRa Delta xfracF_tinysubFDres.mrescm