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Impulsbilanz Lernziele:
Mit Impuls- und Impulsstrombilanz konkrete, einfache Aufgaben der Mechanik lösen.
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Bilanzgesetz für Ströme
IV1 IV2 IV3
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Bilanzgesetz für Mengen
Va1 + Va2 + Va = V Integrierte Form des Bilanzgesetzes
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Bilanzen Integrierte Form:
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Beispiel 4.2 Ein Güterzug mit 20 Wagen und einer vorgehängten Lokomotive (Gesamtmasse 600 t) soll in 150 s gleichmässig von null auf 54 km/h beschleunigt werden. a) Wieviel Impuls hat die lok während der Beschleunigungsphase aus der Erde zu pumpen? b) Wie gross ist die resultierende Kraft, mit der die schiene horizontal auf die Räder der Lokomotive einwirkt? c) Wie stark sind die Kräfte auf die Kupplungen des Wagens (Masse 30 t), wenn die restlichen zehn Wagen eine Gesamtmasse von 240 t aufweisen. Reibungsverluste sind nicht zu berücksichtigen.
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Beispiel 4.3 Ein Fahrradfahrer zieht einen beladenen Velo-anhänger (Masse 60 kg) über eine horizontale Strasse. Die Rollreibungskraft beträgt 20 N. Bei einer Geschwindigkeit von 18 km/h sind Luft-widerstand und Rollreibungskraft gleich gross. Mit welcher Beschleunigung wird der Anhänger bei einer Geschwindigkeit von 3 m/s und einer Kupplungskraft von 40 N weggezogen?
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