Eisenbahn auf Kurvenfahrt

Ein Eisenbahnzug fährt in einer horizontalen Kurve mit 108 km/h. Das Tempo ist genau der Gleisüberhöhung von 160 mm angepasst, d. h. es wirken keine Querkräfte auf die Schienen.

  1. Wie gross ist der Kurvenradius?
  2. Welche Gravitationsfeldstärke misst der Lokführer im Führerstand?

Hinweise:

  • Normalspurweite 1435 mm
  • Der Zug tauscht mit dem Gravitationsfeld und dem Gleis Impuls aus. Üblicherweise zerlegt man den Impulsaustausch mit dem Gleis in eine Normal- und eine Querkraft, die senkrecht und parallel zu den Gleisschwellen sind. Falls sich die Schnelligkeit des Zuges nicht ändert, steht im obigen Fall die Gleiskraft normal zur Geschwindigkeit.
  • Im beschleunigten Bezugssystem wirkt neben dem gewöhnlichen Gravitationsfeld, das wir alle auf der Erde wahrnehmen, noch ein Trägheitsfeld.
  • g = 9.81 N/kg

Quelle: Flugzeug auf Kreisbahn

Lösung