Die Oberleitung einer elektrifizierten Bahnstrecke wird - wie nebenstehend skizziert - gespannt.
a)
Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Skizze zur Aufgabe
Berechne, mit welcher Kraft die Oberleitung gespannt werden muss, wenn der Zugkörper die Gewichtskraft \(F_{\rm{g}}=0{,}60\,\rm{kN}\) besitzt.
Das Gewicht der Rollen und der Seile bleibe außer Acht.
b)
Erläutere, warum man keine Feder zur Spannung des Oberleitungsdrahtes, sondern das Spanngewicht verwendet.
Durch die rechte (feste) Rolle wird die Gewichtskraft nur umgelenkt. Damit die linke (lose) Rolle im Gleichgewicht ist, müssen die Kräfte wie skizziert wirken. Das Oberleitungsseil (ganz links) wird also mit \(2\cdot F_{\rm{g}}=1{,}2\,\rm{kN}\) gespannt.
b)
Bei einer Feder würde sich die Zugkraft sofort ändern, wenn die Oberleitungsaufhängung auf Grund von Wärmeeinflüssen die Länge ändert. Die Oberleitung würde dadurch unterschiedlich durchhängen. Bei der Spanngewichtsanordnung bleibt die Zugkraft immer gleich und die Oberleitung hängt immer gleich viel durch.
