Gleichmäßig beschleunigte Bewegung auf horizontaler Bahn

Question

Ein Fahrzeug der Masse 1000kg wird auf horizontaler Bahn gleichmässig beschleunigt und erreicht die Geschwindigkeit 144km/h in 12,0s.

a.) Bestimme die Leistung, die der Motor mindestens aufbringen muss.

b.) Erläutere, warum du nicht mit der Beziehung P = F * v rechnen darfst. Begründe dann durch eine geeignete Rechnung, warum P = 1/2F * v verwenden werden darf. 

Answer 1

Hallo

 km/h in m/s umrechnen, a=v/t, F=m*a , W= ∫F*ds mit  t von 0 bis 12s , ds=v*dt=a*t*dt

Gruß lul

Answer 2

m = 1000 kg
v = 144 km/h = 40 m/s
t = 12 sec

a.) Bestimme die Leistung, die der Motor mindestens aufbringen muss.

gleichmäsiige Beschleunigung
a = v / t = 40 / 12 = 3.33 m/s^2
Beschleunigungsweg
s = 1/2 * a * t^2
s = 1/2 * 3.33 * 12^2 = 240 m

F = m * a = 1000 * 3.33 = 3333 N
Arbeit = W = F * s = 3333 * 240 = 800000 Nm ( Joule ? )

P = W / t = 800000 / 12 = 66660 Watt ( ? )

b.) Erläutere, warum du nicht mit der Beziehung P = F * v rechnen darfst. Begründe dann durch eine geeignete Rechnung, warum P = 1/2F * v verwenden werden darf.
v wäre die Endgeschwindigkeit

bei einer gleichförmig Beschleunigung
v ( mittel ) = v / 2

Ich hoffe dir hilft alles weiter.

Comments

Bei der Ausrechnung über die Kraft zur Leistung berücksichtigt man den Antriebsstrang.

Die Leistung beträgt 32, 724 KW.

Für die ersten 100 Kilometer 22,5 KWh

In einem kg Superkraftstoff ist soviel Energie vorhanden, dass damit eine Stunde lang 11,94 kw Leistung produziert werden kann.

Bei einer Dichte von 740 g pro Liter ergibt einen Energiegehalt von 8 ,84 KWh.