der elktromotor einer modelleisenbahn entnimmt der spannungsquelle beim beschleunigen des zuges eine leistung von 1,5 w;davon wird 30% als beschleunigugngsleistung genutzt.
wie lange benötigt der motor für eine geschwindigkeitserhöhung von auf 1,0 m/s?
(masse des zuges 1,5kg)
danke schon mal im voraus
kasasds
Hallo,
da ich nur Physik Interessierter bin, kann ich dir leider nicht weiterhelfen.
Gruß
Andreas
der e-motor entnimmt der
spannungsquelle eine leistung von
1,5 w;davon wird 30% als beschleunigugngsleistung genutzt.
wie lange benötigt der motor für eine geschwindigkeitserhöhung
von auf 1,0 m/s?
(masse des zuges 1,5kg)
danke schon mal im voraus
kasasds
Moin kasasds,
das kann man sogar im Kopf rechnen.
Ich sehe uns aber nicht dazu da, für irgendwen die Übungsaufgaben zu lösen.
Bitte suche Dir im Netz (falls Du dafür keine Literatur hast) die passende Formel zusammen, setze die Werte ein und rechne es aus!
Ich empfehle zum Beispiel http://www.formel-sammlung.de
Sonnig,
Kristian
Hallo kasasds,
mit dem Wirkungsgrad ( 30% ) ist die nutzbare Leistung gegeben.
Für die Energiebilanz wird die Formel Leistung = Energie / Zeit gebraucht.
Energiedifferenz ergibt sich aus Endenergie - Anfangsenergie. In beiden Größen kommt nur die kinetische Energie vor.
Wenn ich das recht sehe, ist Anfangs- und Endgeschwindigkeit gegeben; eine Angabe fehlt hier im Text. Mit der gegebenen Masse (1,5 kg) liegen damit die Energien fest.
Aus der Energiedifferenz und der nutzbaren Leistung kann damit die Zeit nach Formel oben ausgerechet werden.
Das war’s!
MfG
G. Aust
Hallo kasasds,
ich könnte Dir die komplette Formel mit Lösung schreiben jedoch glaube ich nicht, dass ich Dir damit helfen würde.
Du hast diese Aufgabe nicht bekommen, um dem Lehrer die Lösung zu präsentieren. Die Lösung kennt er ohnehin. Der Sinn der Aufgabe ist es Dich im Umgang mit Formeln zu trainieren. Stell dir vor, Du bewirbst Dich um eine Stelle und es gäbe aber mehrere (zunächst) gleichwertige Kandidaten. Um den richtigen Kandidaten zu finden lässt man die Kandidaten nun solch ähnliche Aufgaben lösen. Nur der, der sich die Mühe gemacht hat selbst solche Aufgaben zu lösen wird hier eine Chance haben.
Oder stell Dir vor Du wärst im Beruf. Man wird Dir dann keine Aufgabe mehr stellen die irgendjemand anderes einfach beantworten kann. Wenn Du Ingenieur oder Wissenschaftler werden möchtest, musst Du gar Lösungswege erfinden.
Genug der Predigt. Zwei Tipps gebe ich Dir:
- Selbst gemachte Hausaufgaben mit Fehler kommen der Lösung des eigentlichen Problems näher als abgeschriebene ohne Fehler (Lieber 2 Liegestützen selbst gemacht als 100 im Fernsehen gesehen)
- Zerlege die Einheiten der Aufgabe in die SI Grundeinheiten das führt schon zum halben Lösungsweg:
Z.B. 1 Watt = 1 Nm/s, 1 N = 1kgm/s².(lies: 1N ist die Kraft die man benötigt um 1kg in 1s auf 1m/s zu beschleunigen) Du benötigst als Lösung die Einheit s und die muss am Schluss wenn alles stimmt, allein über dem Bruchstrich stehen.
der elktromotor einer modelleisenbahn entnimmt der
spannungsquelle beim beschleunigen des zuges eine leistung von
1,5 w;davon wird 30% als beschleunigugngsleistung genutzt.
wie lange benötigt der motor für eine geschwindigkeitserhöhung
von auf 1,0 m/s?
(masse des zuges 1,5kg)
Was sind Deine Voraussetzungen, Dein Hintergrund? Welche Formeln kennt Ihr? Wo genau kommst Du nicht weiter?
danke schon mal im voraus
kasasds
Nichts zu danken.
Grüße, Christoph
Hallo kasasds,
bitte entschuldige, dass ich erst so spät antworte.
Deine Aufgabe stammt aus der klassischen Mechanik. Man kann sie auf verschiedene Weise lösen, die kürzeste und eleganteste geht über den Energiesatz. Die wähle ich hier. Hier erst mal die Definition der Symbole:
- m = Masse des Zuges = 1,5kg
- vE = Endgeschwindigkeit des Zuges
- v0 = Anfangsgeschwindigkeit des Zuges
- vE-v0 = Geschwindigkeitserhöhung = 1,0 m/s = Dv
- N0 = Leistungsentnahme Spannungsquelle = 1,5 Watt:
- NN = zur Beschleunigung genutzte Leistung
- NN = 0,3 * N0 = 0,3 * 1,5 Watt = 0,45 Watt
Rückführung der Leistungseinheit Watt auf die Primärgrößen: 1 W = 1kg * m² / s³ = 1 N * m / s - E0 = Startenergie
- EE = Endenergie
- DE = zugeführte Energie = NN * t
- t = die gesuchte Zeitdauer des Vorganges
Damit nimmt der Energiesatz folgende Form an: - EE = E0 + DE
Der Zug hat nur kinetische Energie, für die gilt
E = m * v² / 2
Damit entsteht:
EE = m * v0² / 2 + NN * t = m * (v0 + Dv)² / 2 =
m * v0² / 2 + m * v0 * Dv + m * Dv² / 2
Man sieht, dass diese Gleichung, nach t aufgelöst, nur gelöst werden kann, wenn v0 bekannt ist. In Deiner Aufgabenformulierung ist da eine Ungenauigkeit. Du schreibst „…für eine geschwindigkeitserhöhung von auf 1,0 m/s ?“
Das v0 steht da nicht, also setze ich es mal gleich Null. Anderenfalls musst Du die obige Formel eben selbst ausrechnen. Damit ergibt sich:
NN * t = m * Dv² / 2, nach t aufgelöst und eingesetzt:
t =(1,5kg*1m²/s²)/(2*0,3*1,5kg*m²/s³) = 5/3 *s = 1,67s
Ja, es kommt mir sehr kurz vor, aber, das kommt eben so heraus. Die Herleitung über Kraft = Masse mal Beschleunigung und den Formeln für die gleichmäßige (Annahme) Beschleunigung hätte fast eine Seite gefüllt.
So, lieber kasasds, kannst mir ja bitte kurz mitteilen, ob Du mit meiner Antwort zufrieden warst.
Mit freunlichen Grüßen
Rainer
elktromotor einer modelleisenbahn entnimmt der
spannungsquelle beim beschleunigen des zuges eine leistung von :1,5 w;davon wird 30% als beschleunigugngsleistung genutzt.
wie lange für geschwindigkeitserhöhung
von auf 1,0 m/s?
kasasds