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Aufgabenstellung:

Abbildung

Die Lokomotive der Masse fährt auf einer Strecke mit einer Steigung von mit der Beschleunigung a an. Sie zieht die Waggons und mit den Massen und

  1. Wie groß ist die hierfür nötige Antriebskraft der Lokomotive?
  2. Wie groß sind die Kräfte und in den Kupplungen zwischen der Lokomotive und Waggon bzw. zwischen Waggon und Waggon

Gegeben:

Lösungsweg:

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a) Antriebskraft

Zug freischneiden, Koordinatensystem einführen und Hilfsgrößen definieren:

Abbildung

Schwerpunktsatz für den freigeschnittenen Zug liefert einen Ausdruck für :

Steigungswinkel:

Zahlenwert:

b) Kräfte in den Kupplungen

Schwerpunktsatz für die Waggons und aufstellen und nach auflösen

Abbildung

Bewegungsgleichung für Waggon aufstellen und nach auflösen:

Abbildung

Zahlenwerte:

Lösung: