Lok mit Tender

Ein Dampflokomotive (Masse 70 t) mit angehängtem Tender (Masse 30 t) macht zu vier verschiedenen Zeitpunkten folgende vier Bewegungen.

1. vorwärts (Geschwindigkeit 36 km/h, Beschleunigung 1.5 m/s²), Tender gebremst (60 kN)
2. vorwärts (Geschwindigkeit 12 km/h) gegen Prellbock (totale Pufferkraft 600 kN ), Tender und Lok ungebremst
3. rückwärts (Geschwindigkeit 36 km/h, Beschleunigung 1.5 m/s²), Tender gebremst (60 kN)
4. rückwärts (Geschwindigkeit 12 km/h) gegen Prellbock (totale Pufferkraft 600 kN ), Tender und Lok ungebremst

Man skizziere für zu allen vier Zeitpunkten das Flüssigkeitsbild, das Kraftbild und die Impulsstrombild und beantworte die folgenden Fragen zu den vier Szenarien:

• Sind die Puffer oder der Zughaken belastet?
• Wie stark ist der Impulsstrom durch die Kupplung?
• Wie gross ist der Energiestrom durch die Kupplung?

1. Wie gross ist die Haftreibungskraft auf die Lok? Welche Prozessleistung muss die Lok aufwenden? Wie gross ist die Prozessleistung im Tender?
2. Wie gross ist die Beschleunigung der beiden Fahrzeuge? Welche Prozessleistung wird im Puffer umgesetzt?
3. Wie gross ist die Haftreibungskraft auf die Lok? Welche Prozessleistung muss die Lok aufwenden? Wie gross ist die Prozessleistung im Tender?
4. Wie gross ist die Beschleunigung der beiden Fahrzeuge? Welche Prozessleistung wird im Puffer umgesetzt?

Lösungsvideo