Physik Forum

[Nander]

Moin Moin,

wir haben im Physik Unterricht gerade die Newton Axiome besprochen. Dazu gab es auch ein paar Aufgaben. Eine davon war dei folgende:

Eine Spielzeuglokomotive der Masse m(l)=200g steht auf einem Schienenstück der Masse m(s)=100g. Die lok wird nun unter Strom gesetzt und die Räder schieben mit F(l)=0,001N,

a)Welche Beschleunigung erfährt die Lok auf waagerechter Strecke? (einfach, 0,005m/s²)
b)Was passiert, wenn das Schienenstück möglichst reibungsfrei auf Walzen gelagert wird?

Vermeintlich auch einfach, Rechnung:

Die Kraft für Schiene und Lok ist gleich. Daher wird die Schiene doppelt so schnell beschleunigt, wie die Lok. Das würde jedoch bedeuten, das sich die Lok gegenüber dem Erdboden rückwärts bewegt. Da wiederspricht das bauchgefül und auch unser Lehrer wusste nicht weiter.

Wir haben dann dazu einen Versuch aufgebaut und die Situation nachgestellt. Natürlich nicht komplett reibungsfrei (Glasplatte und -röllchen). Wie erwartet bewegte sich die loke trotzdem vorwärts.

Nun die Frage: Wie würde das aussehen, wenn es wirklich reibungsfrei wäre? Würde sich wirklich rückwärts fahren? Oder zählt die Masse der Lok zu der Masse der Schiene dazu? Andere Ansätze?

Gruß ausm Norden,

Alex

[Gast]

helper - warum sich da eine rückwärtsbewegung ergeben soll, blicke ich nicht. dass die beschleunigung der lok über dem boden abnimmt, ist wohl klar. und dass die schienen wohl doppelt so schnell beschleunigt werden als die lok, macht auch sinn. trotzdem stößt sich doch die lok an der schiene immer noch ab und schiebt sich (wenn auch langsamer) nach vorne.
interessanter ist vielleicht, was passiert, wenn man die räder anhält! ich nehme an, dass dann lok und schienen zur ruhe kommen, weil ihre impulse gleich sind und in die entgegengesetzte richtung weisen - also sich aufheben.
tschuldigung, wenn ich nicht weiterhelfen konnte. gruß - helper

[Nander]

Naja, wenn sich die Lok gegenüber der Schiene mit X beschleunigt und die Schiene mit -2X gegenüber dem Erdboden bleibt -X übrig... also rückwärts... gruß und dank alex