Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Der Irlahüll hat aber nur 1,8 %, außerdem war die Frage ja generell gehalten ;)

Ok, dann sind es eben:

a = F(v) / m - 0,18 m/s²

d.h. ein Zug mit 101 und 6 Wagen darf nicht mehr als 0,18 m/s² beschleunigen, damit im Tunnel die Beschleunigung null ist.

In den 0,18 m/s² steckt natürlich auch die Luftreibung und Rollreibung drinne.

Grüße,
ExpressFreak

Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Der Irlahüll hat aber nur 1,8 %, außerdem war die Frage ja generell gehalten ;)

Alles in eine Waagschale geworfen, kann man sagen: Die Beschleunigung a=(F(v)-(m*9,81m/s²)*sin(alpha))/(m). F(v) gilt aber nur, wenn es kleiner ist als die Anfahrzugkraft, bei der 101 z. B. 300 kN. Wenn nicht, setzt man halt die Anfahrzugkraft ein.
Ich hoffe ich hab jetzt keinen Fehler drin, das wär peinlich (ich würd's eh auf die Uhrzeit schieben ;-)

a = F(v) / m - 9,81 m/s² * sin(alpha)

alpha = arctan(Steigung in %)

Für eine Steigung von maximal 4% ergibt sich:

a = F(v) / m - 0,39 m/s²

Ist das Verhältnis von F(v) zu m also 0,39, so beschleunigt der Zug nicht weiter.

Kann mir jemand evtl. aus Erfahrung sagen, wie der NIM-Express Richtung München nach dem Halt in Kinding die Steigung im Irlahüll-Tunnel überwindet?
Erreicht dieser bei einer Bespannung mit 1xBR101 überhaupt eine Beschleunigung, bleibt die Geschwindigkeit eher konstant oder bremst die Steigung den Zug aus?

Bei optimalen Verhältnissen und der Zugbildung 101 + 6 Wagen erreicht man am Scheitelpunkt, also kurz vor Tunnelende, etwa 180 km/h.
Morgens beim 10-Wagen-Zug (2x101) schafft man auch die 200 km/h noch in der Steigung.

Trotzdem noch eine weitere Frage an die technisch/physikalisch Begabten unter uns: Kann mir jemand eine Formel nennen, mit der man die Beschleunigung eines Zuges unter Berücksichtigung dessen Leistung, dessen Gewicht und der entsprechenden Steigung berechnen kann? ;-)

Ist doch schon fast alles gegeben :-)

Geschwindigkeitsabhängige Zugkraft F(v)=P/v mit P...Leistung und v...Geschwindigkeit. Beschleunigung aus F=m*a --> a=F/m mit a...Beschleunigung und m...Masse. Ist das ganze in einer Steigung, muss man von der Zugkraft F(v) die Hangabtriebskraft Fha abziehen, wobei Fha=Fg*sin(alpha) mit Fg...Gewichtskraft des Zuges (Masse mal Ortsfaktor 9,81) und alpha der Steigungswinkel ist.

Alles in eine Waagschale geworfen, kann man sagen: Die Beschleunigung a=(F(v)-(m*9,81m/s²)*sin(alpha))/(m). F(v) gilt aber nur, wenn es kleiner ist als die Anfahrzugkraft, bei der 101 z. B. 300 kN. Wenn nicht, setzt man halt die Anfahrzugkraft ein.
Ich hoffe ich hab jetzt keinen Fehler drin, das wär peinlich (ich würd's eh auf die Uhrzeit schieben ;-)

Grüße,
ExpressFreak

Wobei die Hangabtriebskraft ja immer konstant ist bei gleicher Steigung, unabhängig von der Geschwindigkeit.

Natürlich, aber die Zugkraft der Lokomotive nimmt mit der Geschwindigkeit ab, bis irgendwann gilt, dass die verbleibende Zugkraft gleich der Summe der Widerstandskräfte(HA-Kraft, Luftwiderstand, Rollreibung und unzählige weitere Dinge) ist. Fährt eine Lokomotive eine konstante Steigung hinauf, beschleunigt sie so lange, bis obige Bedingung erfüllt ist.

Also letztendlich machts dann doch wieder die Reibung aus, die dazu führt, dass die Beschleunigung mit der Geschwindigkeit abnimmt.

Ein kleines bisschen ja. Aber der Hauptgrund, warum die Beschleunigung mit der Geschwindigkeit abnimmt ist der Zusammenhang P=F*v. Für steigende Geschwindigkeiten nimmt die Zugkraft ab, damit auch die Beschleunigung. Grafisch äußert sich das in dem typischen Z-v-Diagramm. Im ersten Abschnitt ist die Zugkraft durch den Reibungskoeffizienten Rad-Schiene bestimmt, im zweiten schlicht durch die installierte Leistung.

Ich glaub aber, du wolltest eher die Praxis als die Theorie. ;)

Kann mir jemand evtl. aus Erfahrung sagen, wie der NIM-Express Richtung München nach dem Halt in Kinding die Steigung im Irlahüll-Tunnel überwindet?
Erreicht dieser bei einer Bespannung mit 1xBR101 überhaupt eine Beschleunigung, bleibt die Geschwindigkeit eher konstant oder bremst die Steigung den Zug aus?

Getreu der Formel F(v)=P/v beschleunigt die 101 den Zug bis zu einer Grenzgeschwindigkeit, wo die Summe der Fahrwiderstände der Zugkraft entgegen wirkt und hält diese Geschwindigkeit. In der Steigung im Irlahülltunnel dürfte die Hangabtriebskraft vor dem Luftwiderstand den stärksten Fahrwiderstand darstellen.
Aus eigener Erfahrung liegt diese Punkt, wo die Lok die Geschwindigkeit nur noch konstant halten und nicht mehr steigern kann bei etwa 185 km/h.

Grüße,
ExpressFreak