Bewegungsgleich. + Feder-Masse < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Eisenbahnwagen von 20t Masse rollt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 3,6km/h auf eine 10m entfernte Mauer zu. An dem Wagon sind beidseitig je zwei Puffer montiert, die jeder eine Federkonstante von 98,969kN/m haben. Wie lange braucht der Wagon insgesamt, um die 10m bis zur Mauer zurückzulegen, um den Stoß mit der Mauer auszuführen und um sich wieder 10m von der Mauer zu entfernen? Bei der Berechnung muss die Stoßdauer mit berücksichtigt werden. (Reibung soll vernachlässigt werden und die Puffer sollen als masselos angenommen werden.)(Lös.: 21s) |
Hallöchen,
hier gleich das nächste Problem. Hab das so versucht zu lösen:
3 Abschnitte:
1. Zeit Weg-Mauer
2. Zeit Stoß
3. Zeit Mauer-Ausgangspos.
1. Abschnitt:
[mm] v_{t}=v_{0}=1m/s
[/mm]
[mm] s_{t}=v_{0}*t [/mm]
[mm] s_{te}= v_{0}* t_{e} [/mm] => [mm] t_{e}_{1}=10s
[/mm]
3. Abschnitt: Aufgrund der Stoßgesetze ist der Betrag der Geschwindigkeit gleich, also immer noch 1m/s. Daraus folgt:
[mm] t_{e}_{3}=10s
[/mm]
So, nun zu meinem Problem:
2. Abschnitt: Mein erster Gedanke war es die Periodendauer zu berechnen, die beim Stoß ausgeführt wird.
aus dem 2. Newtonschem Axiom folgt:
mx=Dx => x=(D/m)*x
Super Schwingungs-DGL, also:
Weil 2 Feder-System habe ich doppelte Federkonstante- ist das richtig? Wenn nicht, wie berechnet man das dann nochmal?
w²=D/m => [mm] T=\wurzel{m/2*D}*2*\pi [/mm] => T=2s
Ich komme also auf 2s für T, d.h. insgesamt 22s und d.h. wiederum eine zu viel. Der Puffer führt doch auch wirklich eine vollständige Periodendauer aus. Er wird zusammengequetscht und entspannt sich danach wieder, also muss ich schon mit 2s rechnen und nicht mit T/2=1s. Sehe ich das richtig oder hab ich da irgendwo einen Denkfehler???
Vielen Dank für eure Hilfe!!!
Gruß
Bernd
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Hallo!
Eigentlich sind deine Rechnungen OK so, allerdings hast du da was übersehen.
> Der Puffer führt doch auch wirklich
> eine vollständige Periodendauer aus. Er wird
> zusammengequetscht und entspannt sich danach wieder, also
> muss ich schon mit 2s rechnen und nicht mit T/2=1s. Sehe
> ich das richtig oder hab ich da irgendwo einen
> Denkfehler???
Hier liegt dein Denkfehler.
Wie sieht denn das s-t-Diagramm des Puffers vom Waggon aus gesehen aus?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:24 Mo 08.09.2008 | | Autor: | berndbrot |
Ahja, is doch nur eine halbe Periodendauer. An was man alles denken muss...
Vielen Dank!!!!!
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