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Leistung und Wirkungsgrad

Frage: Leistung und Wirkungsgrad
(5 Antworten)


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Sehr geehrte Damen und Herren,
Wir behandeln gerade in Physik das Thema Leistung und Wirkungsgrad.
Es gibt zwei Aufgaben, bei denen ich nicht weiß, wie ich beginnen soll:
Es wäre nett, wenn jemand mir dabei hilft.

1.
Ein Mensch kann eine Dauerleistung von etwa 80W erbringen.
a) Berechne die Zeit, die er mindestens benötigt, um einen 100 Meter hohen Berg zu besteigen. Erklären, warum der Begriff ,,mindestens" hier Sinn macht.
b) Berechne die maximale Höhe eines Berges, den er mit dieser Leistung in einer Stunde erklimmern kann. Erkläre, warum der Begriff ,,maximale Hähe" hier Sinn macht.

Danke im Voraus für eure Antworten
Frage von robin1111 | am 17.11.2019 - 13:01


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Antwort von Rikko (ehem. Mitglied) | 17.11.2019 - 20:37
Also
ich verstehe deine Formel nicht! Was bedeuten denn die Variablen? m= Masse? Ein Mensch wiegt durchschnittlich 70 kg...g= Erdanziehungskraft? s= Weg? Ein Berg hat ja auch eine Steigung...Da kann derselbe Weg zur Tortur werden, deshalb auch maximal.


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Antwort von matata | 17.11.2019 - 13:57
Zu 1a) Bei der Berechnung der Zeit sehe ich noch nicht ganz durch...
Es ist klar, dass die Spitzenleistung eines Menschen mit 75 - 100 W recht beachtlich ist. Aber die Dauerleistung ist viel geringer. Wenn du also mit der maximalen Leistung über die 100 Meter in die Höhe rechnest, dann berücksichtigst du die Ermüdung und das Gewicht des Menschen nicht, der klettert...
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Antwort von Rikko (ehem. Mitglied) | 17.11.2019 - 20:01
@matata, deshalb wohl auch ...mindestens benötigt... und deshalb auch ...maximale Höhe... Jetzt muss man nur noch rechnen.


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Antwort von robin1111 | 17.11.2019 - 20:07
Ich habe für die maximale Höhle eines Berges folgende Formel aufgestellt, komme aber nicht weiter:
m*g*s/3600sec = 60W

Was könnte ich nun für n und s einsetzen?
Und ich habe verstanden was mit ,,mindestens" gemeint ist, leider aber noch nicht was mit der ,,maximalen Höhe eines Berges" gemeint ist.


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Antwort von Rikko (ehem. Mitglied) | 17.11.2019 - 20:37
Also
ich verstehe deine Formel nicht! Was bedeuten denn die Variablen? m= Masse? Ein Mensch wiegt durchschnittlich 70 kg...g= Erdanziehungskraft? s= Weg? Ein Berg hat ja auch eine Steigung...Da kann derselbe Weg zur Tortur werden, deshalb auch maximal.


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Antwort von Rikko (ehem. Mitglied) | 18.11.2019 - 01:02
Ich kann nur ein paar Links angeben: http://doerrhoefer-technik.de/energie/energie_mensch.pdf
https://www.imst.ac.at/imst-wiki/images/4/4c/334_Langfassung_Winkler.pdf
Also ist m wohl die Masse in kg und g= 9,81, s wäre der Weg.
Gesucht ist s, also nach s auflösen, Es muss auch 80 W heißen.
Für m kannst du 70 kg einsetzen, alles andere ist gegeben.
Aber ob das zur Lösung führt? Die Steigung müßte ja berücksichtigt werden!
Schau dir mal vom letzten Link Punkt 7.2.4 an. Da steht eine Formel mit Höhenunterschied, die du nach Δh umformen musst. Im Prinzip wie deine Formel, nur dass s hier in Δh umbenannt wurde. Ich hätte dann 419,40 m raus.

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