Welche Arbeit verrichtet die Lokomotive m=100000kg, die 10 Wagen mit je 25000kg auf einer ebenen Strecke von 3,75km …

Question

Aufgabe:

Welche Arbeit verrichtet die Lokomotive m=100000kg, die 10 Wagen mit je 25000kg auf einer ebenen Strecke von 3,75km Länge aus dem Stand auf 15m/s bei konstanter Beschleunigung bringt, wenn eine Reibungskraft von 30000N wirkt?

Welche Leistung muss die Maschine haben?

Problem/Ansatz:

Lösung:151,875MJ,303,75kW

Ich komme nicht drauf….

Meine Ansätze

F*s=W => F=m*a =P=W/t irgendwie klappts nicht

Answer 1

nach den 3,75 km hat die Lokomotive die Reibarbeit W_R=F_R·s verrichtet, zudem hat sie kinetische Energie E=1/2·m·v² aufgebaut. Beides zusammen macht 151,875 MJ.

Bei der Leistung kann ich das Ergebnis nicht nachvollziehen. Ich teile 'mal meine Berechnung:

Beschleunigung a=0,03 m/s2

Beschleunigungskraft F_a=10,5 kN

Gesamtkraft mit Reibkraft F_ges=40,5 kN

Leistung P=F_ges·v=607,5 kW

Die 303,75 kW können nicht stimmen, da bei v=15 m/s schon 450 kW für die Reibung benötigt werden.