Beiträge von Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    nsz soll wohl Anzahl der Solarzellen heißen. Das wären dann hier 400.

    Die Spannung berechnet man genau so, wie Du es vorgeschlagen hast.

    Der Strom durch das ganze Modul ist der gleiche, wie durch eine Solarzelle.

    Bleibt noch die Leistung zu berechnen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    100N*F(x) ~ 3,53cm

    Das verstehe ich nicht.

    Nach der Mathematik, die ich gelernt habe, wird aus

    100 N * 17 cm = F_x * 60 cm

    durch Umstellen

    F_x = 100 N *17 cm / 60 cm

    Mein Taschenrechner meint dazu, es käme raus

    F_x = 28,33 N

    Jetzt zur Längenänderung der Feder.

    7 N machen die Feder um 1 cm länger.

    28,33 N machen dann die Feder um wie viel cm länger?

    Im letzten Jahrhundert nannte man das Dreisatz, konnte damals fast jeder.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    ich glaube Du denkst zu kompliziert. 10 cm breite Plättchen nebeneinander gelegt, da brauchst Du 20 Stück, und die 2 m sind bedeckt.
    In der Richtung senkrecht dazu gilt genau das Gleiche. Ein Quadrat mit 20 x 20 Plättchen hat insgesamt dann doch wohl 400 Stück davon.

    Jede Zelle erzeugt unter den angegebenen Bedingungen eine Spannung von 0,5 V. Die Spannungen addieren sich, wegen Reihenschaltung. Wie groß ist also die Spannung, die das 2m x 2m Modul erzeugt?

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    wie viele Solarzellen von 10 cm x 10 cm braucht man denn um eine Fläche von 2 m x 2 m zu füllen?

    Diese alle sind in Reihe geschaltet. D.h. die Spannungen addieren sich, der Strom ist in allen der gleiche.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smlie195:

    ich verstehe die Aufgabe so:

    Links vom Drehpunkt wirkt eine Kraft von 100 N an einem Hebelarm von 17 cm. Rechts vom Drehpunkt ist es eine unbekannte Kraft F_x an einem Hebelarm von 60 cm. Die ganze Anordnung ist im Gleichgewicht.

    Also gilt:

    100 N * 17 cm = F_x * 60 cm

    Diese Gleichung ist jetzt nach F_x aufzulösen. Dann haben wir die Kraft in der rechten Feder.

    Um welches Stück diese Kraft die Feder verlängert, kann man mit der Angabe ausrechnen, dass je 7 N einen cm ausmachen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    P_MPP = 0.5V*3A = 1,5VA = 1,5 W

    Das angehängte kleine s und v verstehe ich nicht.

    100 cm²= 0,01m²

    Wie kommt man drauf, wenn es nicht so wie so schon weiß?

    1 cm = 0,01 m

    1 cm² = (0,01 m)² = 0,0001 m²

    100 cm² = 100 * 0,0001 m² = 0,01 m²

    Jetzt nehmen wir Deine Gleichung noch einmal her:

    n= 1,5 W/(1000W/m^2*0,01m^2) *100%

    oder übersichtlicher

    [TEX]\eta=\dfrac{1,5 W}{\dfrac{1000 W}{m^2}*0,01m^2}*100\%[/TEX]

    Die Einheiten kürzen sich wunderbar raus, W gegen W und m² gegen m².
    Es bleibt nur ein Zahlenwert mit % übrig.
    Bitte ausrechnen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    im MPP (Maximum Power Point) ist der Strom I_MPP=3A. Die zugehörige Spannung ist U_MPP=0,5V.

    Die Leistung ist das Produkt beider Größen.

    P=U*I

    Wie groß ist also P_MPP?

    Bei den STC (Standard Test Conditions) wird die Solarzelle mit 1000W/m² bestrahlt. Wieviel Leistung entfällt dann auf eine Fläche von 10cm x 10cm?

    Der gesuchte Wirkungsgrad ist dann der Quotient aus

    abgegebene Leistung / eingestrahlte Leistung

    Sonnige Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    [TEX]p\cdot V=m*R_s*T[/TEX]

    [TEX]R_s=\dfrac{p\cdot V}{m\cdot T}[/TEX]

    [TEX]R_s=\dfrac{1,013\cdot 10^5 \dfrac{N}{m^2}\cdot 0,001 m^3}{1,43g\cdot 273K}[/TEX]

    [TEX]R_s=259,5\dfrac{J}{kg\cdot K}[/TEX]

    Das wäre die spezifische Gaskonstante für Sauerstoff. Der Tabellenwert ist

    [TEX]R_{O_2}=259,827\dfrac{J}{kg\cdot K}[/TEX]

    Schon ganz nahe dran.

    Die universelle Gaskonstante kann man durch Multiplikation mit der molaren Masse von Sauerstoff berechnen.

    [TEX]R=R_s\cdot M_{O_2}[/TEX]

    [TEX]R=259,5\dfrac{J}{kg\cdot K}\cdot 32\dfrac{g}{mol}[/TEX]

    [TEX]R=8,303\dfrac{J}{mol\cdot K}[/TEX]

    Der Tabellenwert ist

    [TEX]R=8,314\dfrac{J}{mol\cdot K}[/TEX]

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    im Prinzip nicht schlecht, Dein Weg.

    Mit 1 Liter Sauerstoff zeigt die Waage 264,9 g. Evakuiert, also ohne den Liter Sauerstoff zeigt sie noch 263,47 g.

    Daraus schließe ich, dass 1 Liter Sauerstoff unter Normaldruck und -Temperatur eine Masse von

    264,9 g - 263,47 g = 1,43 g

    hat.

    Bitte damit die Rechnung noch einmal machen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    den Nachtrag verstehe ich nicht. Wo kommen da plötzlich p und l her?

    Ich habe die Gleichungen mal etwas umsortiert, x und y nach links und den Rest nach rechts.

    [TEX]x-ny=-3n-3[/TEX]

    [TEX]3x-y=4n[/TEX]

    Das sieht doch schon wie ein normales Gleichungssystem aus.

    Das 3 fache der ersten Gleichung von der zweiten subtrahiert ergibt:

    [TEX]-y+3ny=13n+9[/TEX]

    [TEX]y(3n-1)=13n+9[/TEX]

    [TEX]y=\dfrac{13n+9}{3n-1}[/TEX]

    Diesen Wert für y in die 2. Gleichung eingesetzt, ergibt nach einiger Rechnung:

    [TEX]x=\dfrac{4n^2+3n+3}{3n-1}[/TEX]

    Die Ergebnisse zu x und y als Probe in die 1. Gleichung eingesetzt, ergibt auf beiden Seiten den gleichen Wert.
    Das Ergebnis sollte also stimmen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    Aufgabe 1:
    Da werden 2 Widerstände in Reihe geschaltet, der innere Widerstand des Gerätes und der Vorwiderstand. Wenn man dann 100 V an die ganze Schaltung anlegt, fallen am inneren Widerstand immer noch nur 3 V ab, sonst geht das Gerät ja kaputt. Auf den Vorwiderstand von [TEX]1940 k\Omega[/TEX] entfallen dann die restliche 97 V. Bei der Reihenschaltung verhalten sich die Spannungen wie die Widerstände

    [TEX]\dfrac{R_I}{1940 k\Omega}=\dfrac{3 V}{97 V}[/TEX]

    Wenn man das ausrechnet, sollten [TEX]60k\Omega[/TEX] rauskommen.

    Aufgabe 2:

    Für Erläuterungen habe ich nicht viel Zeit. Daher in Kurzform:

    Hier werden 2 Widerstände parallel geschaltet und dabei addieren sich die Ströme. Die Ströme sind umgekehrt proportional zu den Widerständen. Darum ist vor der Änderung der Gesamtstrom proportional zu

    [TEX]\dfrac{1}{15\Omega}+\dfrac{1}{x}[/TEX]

    Nach der Änderung ist der Strom nur noch 90% vom ersten Wert. Das gibt als Gleichung für x dann

    [TEX]\left(\dfrac{1}{15\Omega}+\dfrac{1}{x}\right)\cdot 0{,}9=\dfrac{1}{20\Omega}+\dfrac{1}{x}[/TEX]

    Nette Gleichung.

    Viel Spaß beim Auflösen.
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    Aus U=360 V und I=2,5 A kannst du mit P=U*I die Leistungsaufnahme des Elektromotors berechnen.

    Von dieser aufgenommenen Leistung kommen aber nur 35 % an der Seilwinde an.

    P_winde=P*35%

    Die Winde soll eine Arbeit verrichten von

    W=m*g*h=500kg*9,81m/s²*12m

    Aus P=W/t folgt dann t=W/P

    Dividiere die berechnete Hubarbeit durch die Leistung, die an der Winde ankommt, und heraus kommt die gesuchte Zeit.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    erst mal das Bild, ohne dass man sich den Kopf verdrehen muss.

    Im Aufgabenteil a) ist nur nach dem Abbremsen gefragt. Das passiert nach dem Text nur auf 300 m auf der Autobahn. Auf der folgenden kreisförmigen Ausfahrtsstraße wird nicht mehr gebremst.

    Es bleibt also nur übrig

    Auf 300 m Strecke wird von 130 km/h auf 80 km/h gebremst. Wie lange dauert das? Wie groß ist die Beschleunigung?

    Für die Rechnung ist es einfacher die Geschwindigkeiten in m/s umzurechnen.

    [TEX]130 \dfrac{km}{h}=\dfrac{130}{3{,}6}\dfrac{m}{s}=36{,}1\dfrac{m}{s}[/TEX]

    [TEX]80 \dfrac{km}{h}=\dfrac{80}{3{,}6}\dfrac{m}{s}=22{,}2\dfrac{m}{s}[/TEX]

    Bei gleichmäßiger Beschleunigung (Verzögerung) können wir mit der mittleren Geschwindigkeit rechnen.

    [TEX]v_m=\dfrac{36{,}1+22{,}2}{2}\dfrac{m}{s}=29{,}17\dfrac{m}{s}[/TEX]

    Die Zeit für den Bremsvorgang ist dann

    [TEX]t=\dfrac{s}{v_m}=\dfrac{300 m}{29{,}17\dfrac{m}{s}}=10{,}29 s[/TEX]

    Die Beschleunigung ist dann

    [TEX]a=\dfrac{\Delta v}{t}=\dfrac{(36{,}1-22{,}2)\dfrac{m}{s}}{10{,}29 s}[/TEX]

    Das darfst Du jetzt selber ausrechnen.

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    das ist eine beliebte Aufgabe. v und s sind gegeben, gesucht sind a und vielleicht t. Da passt direkt keine Formel aus der Formelsammlung drauf.

    Erster Schritt:

    [TEX]v=a\cdot t[/TEX]

    [TEX]t=\dfrac{v}{a}[/TEX]

    Zweiter Schritt:

    [TEX]s=\dfrac{1}{2}\cdot a t^2[/TEX]

    [TEX]s=\dfrac{1}{2}\cdot a (\dfrac{v}{a})^2=\dfrac{1}{2}\cdot a \dfrac{v^2}{a^2}=\dfrac{1}{2}\cdot \dfrac{v^2}{a}[/TEX]

    [TEX]a=\dfrac{v^2}{2\cdot s}[/TEX]

    Jetzt können wir die Beschleunigung a ausrechnen. Damit das mit den Einheiten keinen Ärger gibt, wird die Geschwindigkeit vorher von km/h in m/s umgerechnet.

    [TEX]v=80 \dfrac{km}{h}=\dfrac{80}{3{,}6} \dfrac{m}{s}=22{,}22 \dfrac{m}{s}[/TEX]

    Auf geht's

    [TEX]a=\dfrac{v^2}{2\cdot s}=\dfrac{(22{,}22 \dfrac{m}{s})^2}{2\cdot 0{,}25 m}=\dfrac{22{,}22^2}{2\cdot 0{,}25} \dfrac{m^2}{s^2\cdot m}=988 \dfrac{m}{s^2}[/TEX]

    Das ist mehr als die 100 fache Erdbeschleunigung. Tut mir leid, aber das überlebt niemand, auch nicht mit Sicherheitsgurt.

    Nur der Vollständigkeit halber die Kraft im Gurt:

    [TEX]F=m\cdot a= 80 kg \cdot 988 \dfrac{m}{s^2}[/TEX]

    Bitte selber ausrechnen. Die Einheit, die sich ergibt, ist N (Newton).

    Viele Grüße
    Lord Nobs

    Hallo,:smilie195:

    das ist doch schon viel besser.

    Die erste Entscheidung "welche Formel passt" hängt davon ab, ob es sich um eine gleichförmige Bewegung oder um eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung handelt. (Andere komme in der Schule eigentlich nicht vor.)

    Während der Reaktionszeit fährt das Fahrzeug noch ungebremst weiter. Also haben wir den Fall gleichförmige Bewegung.

    Die Formeln dafür sind

    [TEX]s=v\cdot t[/TEX]

    [TEX]v=\dfrac{s}{t}[/TEX]

    [TEX]t=\dfrac{s}{v}[/TEX]

    Wir suchen die Reaktionszeit, daher nehmen wir

    [TEX]t=\dfrac{s}{v}[/TEX]

    Setzen wir mal die Werte ein:

    [TEX]t=\dfrac{s}{v}=\dfrac{18{,}3 m}{60 \dfrac{km}{h}}[/TEX]

    Mit dieser Rechnung könnte man ein durchaus richtiges Ergebnis bekommen, aber die Einheiten passen nicht so recht zusammen.

    Rechnen wir lieber die km/h in m/s um. Das geht ganz einfach, denn

    [TEX]1 \dfrac{m}{s}=3{,}6 \dfrac{km}{h}[/TEX]

    [TEX]60 \dfrac{km}{h}= \dfrac{60}{3{,}6} \dfrac{m}{s}=16{,}67 \dfrac{m}{s} [/TEX]

    Jetzt versuchen wir die Berechnung der Zeit noch einmal

    [TEX]t=\dfrac{s}{v}=\dfrac{18{,}3 m}{16{,}67 \dfrac{m}{s}}=1{,}1 s[/TEX]

    Viele Grüße
    Lord Nobs