geg.:
ges.:
Lösung:
a) Da der Wagen mit konstanter Geschwindigkeit gezogen werden soll, muss die Kraft, die ihn nach oben zieht genau so groß sein wie die Kraft, die ihn nach unten zieht (Trägheitsgesetz). Die nach unten ziehende Kraft ist die Hangabtriebskraft FH
b) Der Wagen soll die Geschwindigkeit = 0 haben.
Nach dem Trägheitsgesetz muss der dazu wieder kräftefrei sein. Nach
unten wirkt die Hangabtriebskraft, die Bremsen müssen eine gleich große
Kraft aufbringen.
c) Zusätzlich zu der Kraft aus Aufgabe
a) muss jetzt noch eine beschleunigenden Kraft wirken.
d) Es ist eine gleichmäßig beschleunigte
Bewegung (F = konst.) mit der Anfangsgeschwindigkeit 0 und dem Anfangsweg
0, also
Antwort:
a) Um den Wagen mit konstanter Geschwindigkeit
nach oben zu ziehen, ist eine Kraft von 2539 N notwendig.
b) Damit der Wagen am Abhang stehen bleiben kann, muss eine Bremskraft von
2539 N wirken.
c) Damit der Wagen den Abhang mit einer Beschleunigung von 1 m/s² hochfahren
kann, muss eine Kraft von 3539 N wirken.
d) Der Wagen hat auf dem Gipfel eine Geschwindigkeit von 22,8 km/h.