Arbeit-Energie-Leistung-Wirkungsgrad

1. offizieller Beitrag

    Hallo! Ich hab ein Problem mit meiner Physikhausi! :?:
    Könnt ihr mir helfen?????
    Ein Jugendlicher kann auf die Dauer 50 W leisten
    a) Welche reine Arbeitszeit brauchst du um 150kg Kohlen 12m hoch zu bringen?
    b) Der menschliche Wirkungsgrad soll (eta) =20% betragen. Welche chemische Energie musst du investieren?
    c) Wenn du für 1 kWh geleisteter Arbeit 20 Cent erhälst, wie reich wirst du dann?
    Das war`s. BITTE SCHREIBT MIR!!!!!!!!!! :smilie033:

    • Offizieller Beitrag

    Hi anolis!
    Leisung = Arbeit/Zeit
    P = W/t = 50W

    a)
    Arbeit = Kraft * Weg
    W = F * s
    Den Weg s hast du mit 12m gegeben. Die Kraft kannst du dir berechnen, weil es sich hier um die Gewichtskraft handelt:
    G (=Gewichtskraft) = m * g
    G = 150kg * 9,81 N/kg = 1471,5N
    Nun hast du alle Werte außer der Zeit und kannst die Gleichung für die Leistung nach t auflösen:
    P = W/t
    t = W/P = (G * s) / P = (1471,5N * 12m) / 50W = 353,2s = 5,9min

    b)
    Ich bin mir nicht ganz sicher, aber ich denke mal, die Aufgabe bezieht sich auf a):
    Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der Leistung auch effektiv genutzt werden kann. In diesem Fall sind dies 20%. Die genutzte Leistung ist also 1/5 der tatsächlich aufgewandten Leistung. Deswegen musst du 5 mal soviel Arbeit leisten, um das gleiche zu schaffen:
    Waufgewandt = 5 * W = 5 * G * s = 5 * 1471,5N * 12m = 88290J = 88,29kJ

    c)
    Nun leistest du 50W und bekommt pro 1kWh 20ct. Insgesamt also:
    Vermögen = W * 20ct/1kWh = 88,29 kWs * 20ct/1kWh = 918 * 20 * 1/3600 ct = 0,49ct

    Kann sein, dass da irgendwo ein Fehler drinnen ist, man weiß ja nie...

    LG nif7 :)

    Boah! DANKE;DANKE;DANKE;DANKE,................................... :smilie045:
    Aber ich hab noch mehr auf.... :oops:
    a) Der BMW 318 (m=1,6t) beschleunigt in 9,1s auf 100km/h Wie groß ist die Leistung?
    b) Der Motor eines VW Golf (m=1,2t) hat eine Leistung von 59 kW. Wie lange dauert es, bis er eine Geschwindigkeit von 100km/h erreicht?

    Danke schon mal im Vorraus!!!
    anolis

    • Offizieller Beitrag

    Nicht, dass ich dir die Hausaufgaben machen will; ich mache das hier nur so zum reinen Selbstvergnügen...

    a)
    P = W / t = (1/2 * m * v²) / t = (m * v²) / (2t) = (1600kg * 10000 km²/h²) / (2 * 9,1s) = 67833W = 67,8kW

    b)
    P = W / t
    t = W/P = 1/2 * m * v² / P = (1/2 * 1200kg * 100000 km²/h²) / (59000W)= 78,5s

    LG nif7 :)

    Danke!!! Ich hab heute in Physik von meinem Physiklehrer eine Seite hekriegt, wo ich vielleicht auch was finde... Aber ich werds auch erst mal selber probieren!!! Aber falls ich mal wieder gar nix check, wende ich mich an dich, du Mathe-/Physik genie :danke2:
    anolis
    (P.S. Heute ham wir in Physik nix auf...)