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Aufgabenstellung:

Abbildung

Ein PKW der Masse mit Vorderradantrieb zieht einen Segelflugzeuganhänger der Masse . Der Anhänger ist in der Kupplung gelenkig an den PKW angeschlossen.
Bestimmen Sie die Kräfte auf die Räder sowie in der Kupplung

  1. wenn das Gespann mit konstanter Geschwindigkeit fährt,
  2. wenn das Gespann mit der Beschleunigung beschleunigt,
  3. wenn das Gespann mit der Verzögerung abbremst und der Anhänger ungebremst ist. Beim Bremsen darf angenommen werden, dass nur die Vorderräder gebremst sind.

Gegeben:

 

Lösungsweg:

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Anhänger

Kräftegleichgewicht

Abbildung

Einsetzen von (1) und (2) in (3) ergibt:

Einsetzen von (4) in (2) ergibt:

Zahlenwerte:

PKW

Kräftegleichgewicht

Abbildung

Einsetzen von (7) in (8) ergibt:

Mit (6) folgt:

Zahlenwerte:

Lösung:

Kräfte auf Vorderräder des PKW:

Kräfte auf Hinterräder des PKW:

Kräfte auf Räder des Anhängers:

Kräfte auf PKW in der Kupplung: