Theorie Wärmespeicher

Rangierlok

Impuls Rangierlok
Eine Rangierlok, die auf einem geraden Gleisabschnitt hin und her fährt, tauscht über die Schienen Impuls mit der Erde aus. Bewegt sich die Lok bezüglich einer willkürlich festgelegten Richtung vorwärts, ist ihr Impulsinhalt grösser Null. Bei der Rückwärtsfahrt weist sie einen Impulsmangel auf.

Das Bild zeigt zweimal das Anfahren eines Zuges. Die beiden Anordnungen unterscheiden sich durch den Weg, auf dem der Impuls in den Wagen gelangt. Einmal fliesst der Impuls über die Puffer in den vorgestellten und einmal durch die Zugvorrichtung in den angehängten Wagen.

Die Geschwindigkeit (Potenzial) nimmt proportional mit dem Impuls (bilanzierfähige Menge) zu. Der Proportionalitätsfaktor, die Impulskapazität, ist die träge Masse. Die momentane Geschwindigkeit eines Körpers ist deshalb gleich Impulsinhalt dividiert durch die Masse

v_x=\frac{p_x}{m}

Die Geschwindigkeit ordnet dem Impulsstrom einen Energiestrom zu

I_W=v_xI_{px}

oder in klassischer Darstellung als Leistung P der Kraft Fx

P(F_x)=v_xF_x

Ist die Geschwindigkeit grösser Null, fliessen Impuls und Energie in die gleiche Richtung. Bewegt sich der Impulsleiter (Seil, Kette, Stange) in negative Richtung, strömt die Energie gegen den Impuls.

Beispiel: Auflaufstoss