Ein Föhn hat eine Leistung von 1200 W. Wie viele PS

Arbeit - Leistung - Energie
8:
Ein Föhn hat eine Leistung von 1200 W. Wie viele PS sind das? Der Großteil davon
ist für die Heizung nötig.
Wie viel Energie wird bei 5 Minuten Föhnen umgesetzt? Wie weit könnte man damit
den Föhn (m = 1,2 kg)
anheben? Auf wie große Geschwindigkeit könnte man ihn damit beschleunigen?
Föhn:
1200W
1,2kg
Ein Kilowatt entspricht 1,3596216 PS
1,2 * 1,35 = 1,62PS
W=J/s => J=W*s
1200 5*60= 360 kJ
E= m*g*h => h=E/(m*g)
360 000/(1,2*10)= 30 000m
E=m*v^2/2
v=774,596 m/s
11:
Eine Boeing 747 hat eine maximale Startmasse von 380 t (inkl. 150 t Treibstoff). Die
Abhebegeschwindigkeit
von 300 km/h erreicht sie auf einer Beschleunigungsstrecke von 2,2 km. Wie groß
muss die Leistung der
Triebwerke sein (in kW und PS)?
Boing:
380t
300km/h = 83.333 m/s
2,2 km = 2200m
Ich nehme eine Gleichmäßig beschleunigte Bewegung an:
v^2-vo=2a*s (laut Wikipedia) vo = 0 Weil die Boing mit 0 km/h startet.
a=v^2/2s
a=1,578 m/s^2
P=E/t
t=sqrt(2s/a)
t= 52,804s
E=mv^2/2
E=(380 000 * 83.3^2)/2 = 1,318*10^9
P= 1,318*10^9/52,804
P=2,49*10^7 W
P= 2,49*10^7 * 1,35 PS
P=3,36*10^7 PS
12:
Ein Passagierflugzeug (Gesamtmasse = 320 t) fliegt in 10 km Höhe mit 920 km/h.
Vergleichen Sie die
potentielle und die kinetische Energie des Flugzeugs miteinander.
Flugzeug:
320t
10km
920km/h = 255.555m/s
Epot=m*g*h
Epot= 320 000 * 10 * 10 000 J
Epot= 3,2*10^10 J
Ekin=m*v^2/2
Ekin=(320000*255.55^2)/2
Ekin=1.044*10^10 J
Energiesatz:
2:
Ein Pendel wird ausgelenkt, bis es 20 cm über dem tiefsten Punkt ist, und dann
losgelassen. Wie groß ist seine
Geschwindigkeit beim Nulldurchgang (maximale Geschwindigkeit)?
Pendel:
20cm
Am Anfang hat das Pendel nur Epot, die dann Vollständig in Ekin umgewandelt wird.
Epot=Ekin
m*g*h=(m*v^2)/2
v^2=2h*g
v= 2m/s
Impulssatz:
2:
Ein Kleinbus (m = 2 650 kg) fährt mit 40 km/h von hinten auf einen vor einer roten
Ampel stehenden Kleinwagen
(m = 1 050 kg) auf. Der Stoß wird als völlig unelastisch betrachtet. Mit welcher
Geschwindigkeit bewegen sich
die beiden Wracks nach dem Zusammenstoß? Ein wie großer Teil der kinetischen
Energie des Kleinbusses
wurde bei dem Zusammenstoß in innere Energie umgewandelt? Welche
Geschwindigkeitsänderung erfuhr
der Kleinbus bei dem Zusammenstoß? Wie groß war die des Kleinwagens?
m1=2650kg
m2=1050kg
v1=40km/h = 11.11 m/s
v2=0
m1 * v1 + m2*v2 = (m1 + m2) * v'
v'=(m1*v1)/(m1+m2)
v'=7,957 m/s = 28,6km/h
Bus: Ekin=mv^2/2
Ekin=(2650*11.11^2)/2 = 1,64*10^5 J
Bus + Kleinwagen:
Ekin= ((m1+m1) * v'^2)/2
Ekin= (3700 * 7,957^2)/2= 1,17*10^5
Differenz: 4,64*10^4 J wurde in innere Energie umgewandelt!
Änderung der Geschwindigkeit des Kleinwagen: 28,6 km/h
Änderung der Geschwindigkeit des Kleinbusses: 11,4 km/h
Drehimpulssatz:
2:
Kunstspringen. Wie kann der Kunstspringer die schnelle Rotation beim gehockten
Salto
beenden? Hört die Rotation dabei tatsächlich ganz auf?
Indem sich der Springer wieder streckt, ist seine Masse weiter von der
Drehachse entfernt, somit wird die Winkelgeschwindigkeit kleiner, weil der
Drehimpuls gleich bleiben muss.