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highlandgold
Anmeldungsdatum: 02.10.2012
Beiträge: 71
Wohnort: Heidelberg
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 highlandgold Verfasst am: 20. Jan 2013 12:57 Titel: Leistung |
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Meine Frage:
Hallo,
Ein Auto beschleunigt von 100km/h auf 140km/ in 5s .Welche Leistung brauche ich dafür wenn man die Rollreibung berücksichtigt?
ich habe die angabe m=1200kg (Auto)
Zu berechnen wäre die Rollreibung \mu = 0.025
Meine Ideen:
die Leistung hab ich schon berechnet ,das sind 0,44MJ !
Also für die rollreibung F=\mu \cdot F brauch ich die Kraft F!
Daher P=m*a*v daraus a=P/ m\cdot v ;
die Zahlen eingesetzt :
440000J/ 1200kg\cdot 11,11m/s ergibt 33,03 m/s²
die Normalkraft aus F=m*a =1200*33,03 =39636N
weiter mit F(Reibung)= \mu \cdot F(Normalkraft)
das sind 0,025 *39636= 990N
So und meine Frage wie kann ich die Rolllreibung von der Leistung subtrahieren ? kann ich einheiten wie N oder J subtrahieren? |
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student12___
Gast
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| student12___ Verfasst am: 20. Jan 2013 13:05 Titel: |
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Die müsstest du abziehen, bevor du die Leistung berechnest.
Auf die Schnelle gesagt:
Von der Gesamtkraft die wirkt, mit der du die Energie auch berechnest, muss um die Reibungkraft geringer sein. |
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highlandgold
Anmeldungsdatum: 02.10.2012
Beiträge: 71
Wohnort: Heidelberg
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| highlandgold Verfasst am: 20. Jan 2013 13:17 Titel: |
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wie jetzt also ich rechne :
P=m*v²/2t - \mu * F
oder?
Wie meinst du das? |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 20. Jan 2013 17:53 Titel: |
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highlandgold,
die Leistung kann doch nicht 0,44 MJ sein. |
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highlandgold
Anmeldungsdatum: 02.10.2012
Beiträge: 71
Wohnort: Heidelberg
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| highlandgold Verfasst am: 20. Jan 2013 18:17 Titel: |
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Die Reibung muss man noch subtrahieren,aber das ist ja das problem ich weis nicht wie ich das machen soll ?! |
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student12
Anmeldungsdatum: 22.09.2012
Beiträge: 90
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| student12 Verfasst am: 20. Jan 2013 20:59 Titel: |
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Ich komme auf eine Beschleunigungskraft von Fa= 2961N
Die Beschleunigung des Autos ist 2,22m/s² = dv/dt = (11,11m/s)/5s
Diel Leistung ist dann P = 32899,6Nm/s = Watt
P=32,9kW = Fa * v
mit Fa - FR = ma |
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.:markus:.
Gast
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| .:markus:. Verfasst am: 22. Jan 2013 13:38 Titel: |
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Ich würde das über die kinetische Energie lösen:
mit E1 = m*v1^2/2 = 1200kg*(100km/h)^2/2 = 463 kJ
mit E2 = m*v2^2/2 = 1200kg*(140km/h)^2/2 = 907 kJ
P = delta E / delta t = (E2-E1)/ delta t = (907407 J - 462962 J) / 5s = 89 kW |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 22. Jan 2013 14:34 Titel: |
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| .:markus:. hat Folgendes geschrieben: | Ich würde das über die kinetische Energie lösen:
mit E1 = m*v1^2/2 = 1200kg*(100km/h)^2/2 = 463 kJ
mit E2 = m*v2^2/2 = 1200kg*(140km/h)^2/2 = 907 kJ
P = delta E / delta t = (E2-E1)/ delta t = (907407 J - 462962 J) / 5s = 89 kW |
Das ist neben der Bemerkung von Packo der erste vernünftige Beitrag in diesem Thread.
Jetzt muss noch die Leistung dazuaddiert werden (nicht subtrahiert), die benötigt wird, um die Rollreibung zu überwinden. Die Arbeit, die dazu aufgewandt wird, ist
und damit die Leistung
mit
und aus den Bewegungsgleichungen für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung
\cdot t)
Damit ist die Reibleistung
) |
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Systemdynamiker
Anmeldungsdatum: 22.10.2008
Beiträge: 594
Wohnort: Flurlingen
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| Systemdynamiker Verfasst am: 22. Jan 2013 15:26 Titel: Momentanwert |
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Markus und GvC haben alles richtig gemacht, wenn die mittlere Leistung gefragt ist. Die zu erbringende Leistung nimmt aber mit der Zeit zu, falls man die Kräfte als konstant annimmt.
Zufälligerweise habe ich soeben -als Antwort auf eine Anfrage eines Gymnasiallehrers - einen Überblick über die grundlegenden Zusammenhänge der Translationsmechanik fertig gestell. Wer wirklich verstehen will, wie Kraft, Impuls, Energie und Leistung zusammen hängt, sollte sich 20 Minuten Zeit nehmen: http://youtu.be/Fc5RNkA5Fbg
_________________
Herzliche Grüsse Werner Maurer |
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student12___
Gast
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| student12___ Verfasst am: 22. Jan 2013 17:21 Titel: |
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| student12 hat Folgendes geschrieben: | Ich komme auf eine Beschleunigungskraft von Fa= 2961N
Die Beschleunigung des Autos ist 2,22m/s² = dv/dt = (11,11m/s)/5s
mit Fa - FR = ma |
Ok, bis hierher müsste die Rechnung doch stimmen oder?
Warum kann ich die Leistung allein aus dem Geschwindigkeitsunterschied und Fges = Fa = 2961N nicht berechnen?
markus hat die Gesamtleistung 89kW berechnet und GvC die Reibleistung 9810W.
Was ist jetzt richtig? |
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nobody666
Gast
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| nobody666 Verfasst am: 23. Jan 2013 10:47 Titel: |
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| student12___ hat Folgendes geschrieben: | | student12 hat Folgendes geschrieben: | Ich komme auf eine Beschleunigungskraft von Fa= 2961N
Die Beschleunigung des Autos ist 2,22m/s² = dv/dt = (11,11m/s)/5s
mit Fa - FR = ma |
Ok, bis hierher müsste die Rechnung doch stimmen oder?
Warum kann ich die Leistung allein aus dem Geschwindigkeitsunterschied und Fges = Fa = 2961N nicht berechnen?
markus hat die Gesamtleistung 89kW berechnet und GvC die Reibleistung 9810W.
Was ist jetzt richtig? |
Ich denke, es liegt daran, dass sich die Geschwindigkeit pro Zeit ändert. Zum Zeitpkt. 0 und am Ende hat sich dadurch deine Leistung geändert, sprich zugenommen. Du müsstest, wenn ich richtig liege, alle deinen Leistungen von Anfang bis Ende addieren, sprich nach der Zeit integrieren.
Das wäre der Ansatz wie ich vorgehen würde. Vielleicht geht es ja noch einfacher. Eine einfache Möglichkeit wäre es über die Energie zu rechnen. Wkin_E - Wkin_A = dWkin, wie es markus bereits gemacht hat. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Jan 2013 16:14 Titel: |
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| student12___ hat Folgendes geschrieben: | markus hat die Gesamtleistung 89kW berechnet und GvC die Reibleistung 9810W.
Was ist jetzt richtig?
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markus hat nicht die Gesamtleistung berechnet, sondern den Mittelwert der Beschleunigungsleistung. In meinem Beitrag habe ich darauf hingewiesen, dass dazu noch die Reibleistung addiert werden müsse. Den Mittelwert davon habe ich berechnet.
Der Mittelwert der Gesamtleistung ist also
Wie Du auf die Idee kommen kannst, dass bei Berücksichtigung der Reibung eine geringere Leistung benötigt wird, als wenn keine Reibung vorhanden ist, bleibt schleierhaft. |
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student12
Anmeldungsdatum: 22.09.2012
Beiträge: 90
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| student12 Verfasst am: 23. Jan 2013 18:39 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | student12___ hat Folgendes geschrieben: | markus hat die Gesamtleistung 89kW berechnet und GvC die Reibleistung 9810W.
Was ist jetzt richtig?
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markus hat nicht die Gesamtleistung berechnet, sondern den Mittelwert der Beschleunigungsleistung. In meinem Beitrag habe ich darauf hingewiesen, dass dazu noch die Reibleistung addiert werden müsse. Den Mittelwert davon habe ich berechnet.
Der Mittelwert der Gesamtleistung ist also
Wie Du auf die Idee kommen kannst, dass bei Berücksichtigung der Reibung eine geringere Leistung benötigt wird, als wenn keine Reibung vorhanden ist, bleibt schleierhaft. |
Ja muss zugeben, wenn ich es jetzt nochmals durchlese muss ich mir auch an den Kopf greifen.
Ich meinte natürlich F-FR was ja dann m.a entspricht.
Ich korrigiere es nochmals mit der Art der Bewegungsgleichungen.
Dem Ganzen muss ich ja noch den Anteil des Weges hinzugeben, die sich mit vo am Anfang ergibt.
}{t} = F \cdot (vo + \frac{a \cdot t}{2}) ) |
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