Hallo, folgende Frage: Ein Pedelec mit Reku (Systemgewicht 100 kg) fährt einen 100 Meter hohen Berg hinunter. Wie viel Wattstunden kann ich in den Akku zurück speisen? Alle Wirkungsgrade sind 100% und alle Verluste sind 0%. Herleitung wäre interessant, in welchem Schuljahr das gelehrt wird, eher weniger. Herbert
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Herbert C. schrieb: > Ein Pedelec mit Reku (Systemgewicht 100 kg) fährt einen > 100 Meter hohen Berg hinunter. Wie viel Wattstunden kann > ich in den Akku zurück speisen? > Alle Wirkungsgrade sind 100% und alle Verluste sind 0%. Unter diesen Bedingungen: Genausoviele Wattstunden, wie Du benötigt hast, um auf den Berg hinaufzufahren. > Herleitung wäre interessant, Da ist nicht viel herzuleiten:
m=100kg, g=9.81m/s^-2 h=100m --> W_pot = 98'100Ws = 27.25Wh HTH
Beitrag #6786346 wurde von einem Moderator gelöscht.
Da explizit danach gefragt wurde, es scheint Stoff der neunten Klasse zu sein: https://gymnasium-wuelfrath.de/wp-content/uploads/2014/07/SiLP-Physik-Klasse-9.pdf
Right schrieb: > --> W_pot = 100kg*9.81m/s^2*100m = 272.5Wh Nun, man muss schon die Energie der Restgeschwindigkeit, die das Pedalec unten hat, W_kin = 0.5*m*v² von W_pot abziehen. Insofern ist die Frage ohne das Wissen der verbleibenden Geschwindigkeit nicht zu lösen.
Gerhard Z. schrieb: > Right schrieb: >> --> W_pot = 100kg*9.81m/s^2*100m = 272.5Wh > > Nun, man muss schon die Energie der Restgeschwindigkeit, die das Pedalec > unten hat, > W_kin = 0.5*m*v² > von W_pot abziehen. Insofern ist die Frage ohne das Wissen der > verbleibenden Geschwindigkeit nicht zu lösen. und man muss die vorher vorhandene Geschwindigkeit hinzufügen. Das war nicht gefragt. Es wurde die Energie für die Rekuperator gefragt. Dann gehe ich von v-vorher = v-nachher aus. So ist die vorgeschlagene Lösung richtig.
Gerhard Z. schrieb: >> 272.5Wh > > Nun, man muss schon die Energie der Restgeschwindigkeit, Warum zitierst Du die falsche Lösung (die später kam und weitere Fehler enthält) und wirfst fragen auf, die unrelevant sind? A macht es kaum was aus B hat der TO viel relevantere Einflüsse vernachlässigt C kann die Geschwindigkeit auch einfach als konstant angesehen werden, egal ob 0 oder 25km/h, was ja bei E-Bikes nicht ungewöhnlich wäre. Ein einfacher Einwurf, dass die zu Reibung und Wirkungsgrad hinzu kommen, hätte gereicht.
JensMa schrieb: > So ist die vorgeschlagene Lösung richtig. Also 27.25Wh, 272.5Wh, oder das Komma gleich ganz weglassen?
Wenn ich mit einem Nicht-E-Fahrrad den Berg runterfahre, kann ich mir dann ein Schnitzel rekuperieren?
Programmierer schrieb: > Wenn ich mit einem Nicht-E-Fahrrad den Berg runterfahre, kann ich mir > dann ein Schnitzel rekuperieren? Kannst du nicht wo anders spielen? Sandkasten wäre heute bei dem tollen Wetter ein heißer Tipp. Dussel schrieb: > Da explizit danach gefragt wurde ... Es wurde explizit NICHT danach gefragt @Joe: Vielen Dank für deine Antwort und den Lösungsweg. Du bist der Erste, der sein Wissen teilen möchte, anstatt nur Brocken hinzuwerfen und auf die 9. Klasse zu verweisen.
hallo Herbert C. schrieb: > @Joe: Vielen Dank für deine Antwort und den Lösungsweg. Du bist der > Erste, der sein Wissen teilen möchte, anstatt nur Brocken hinzuwerfen > und auf die 9. Klasse zu verweisen. Es lohnt sich nicht darüber aufzuregen, ist leider eine Foren typische Krankheit hier - die ersten kommen immer mit solch dummen Antworten und oft schaukelt sich das dann auf. Diese Spezialisten waren halt gut in Mathematik aber haben eine schlechte soziale Kompetenz und (oder) wollen ein auf verhinderten und schlechten Lehrer machen. Leider wird in der Schule Mathematik selten an praktischen Beispielen gelehrt, hinzu kam schon immer der Leistungsdruck und das automatisch davon ausgegangen wird das was einmal durchgekommen wurde erstens wirklich verstanden wurde (und zwar auch nach der Klassenarbeit) und zweitens auch nach vielen Monaten nicht Gebrauch nicht vergessen wurde. So wie Mathematik meistens gelehrt wird ist es kein Wunder das beides oft nicht der Fall ist... Es ist ja nicht so das deutlich über 50% der Bevölkerung Dumm oder Faul ist und das es keinen Grund gibt das mit der Mathematik ansonsten naturwissenschaftlich und technisch interessierte auch oft zu kämpfen haben. Gute Lehrer an weiterführenden Bildungseinrichtungen wissen das und handeln soweit möglich danach (keine Angst Stoff der 6 Klasse endlich mal verständlich zu vermittel) viele sind aber auch genauso eingestellt wie "unsere" Forenspezialisten_ Mathematik sehr gut - soziale Kompetenz: Unterirdisch Beliebtheit: "Lass die Menschenjagd beginnen..." Praktiker
Praktiker schrieb: > Es lohnt sich nicht darüber aufzuregen, ist leider eine Foren typische > Krankheit hier - die ersten kommen immer mit solch dummen Antworten und > oft schaukelt sich das dann auf. Die erste Antwort (ohne die gelöschte) war EgonD. Mit Formel, Erklärung, Rechnung und richtigem Ergebnis. Dass danach nur Trolle kamen, mit falschen Formeln, ohne Erklärung oder Spitzfindigkeiten, schmälert seinen Verdienst nicht. Wenn man dann mit Einheiten nicht vertraut ist, und die Rechnung Egon D. schrieb: > W_pot = 98'100Ws = 27.25Wh nicht versteht, hätte er das sicher auch noch erklärt.
Da das richtige Ergebnis ja schon gebracht wurde noch ein kleiner Hinweis: Die potentielle Energie, die eine Masse in einer bestimmten Höhe hat wird häufig überschätzt und jene, die in Wärme gespeichert wird, gerne unterschätzt. Beispiel: Wenn man einen Felsen von 100kg von Meeresspiegelhöhe auf den Mount Everest hebt, so beträgt die darin gespeicherte Energie: Epot = 100kg * 9,8m/s² * 8849 m = 8,7 MJ = 2,4kWh Das reicht um einen kleinen Heizlüfter oder Fön eine knappe Stunde mit Strom zu versorgen und ein Zimmer ein wenig aufzuwärmen.
Physiker schrieb: > Wenn man einen Felsen von 100kg von Meeresspiegelhöhe auf den Mount > Everest hebt, so beträgt die darin gespeicherte Energie: > > Epot = 2,4kWh Da sagt mein Bauchgefühl aber, das kann nicht sein. Die Tage in einer Wissenschaftssendung: Da lässt man einen Flugdrachen (eine Art Gleitschirm) steigen und erzeugt Strom, weil die sich abwickelnde Leine einen Generator antreibt. Dann wird der Drachen mittels Elektromotor wieder eingeholt, um ihn danach wieder ausfahren zu lassen. Am Ende soll Strom übrig bleiben. Und wieder sagt mein Bauchgefühl, das kann nicht sein.
Egon U. schrieb: > Physiker schrieb: >> Wenn man einen Felsen von 100kg von Meeresspiegelhöhe auf den Mount >> Everest hebt, so beträgt die darin gespeicherte Energie: >> >> Epot = 2,4kWh > > Da sagt mein Bauchgefühl aber, das kann nicht sein. > > Die Tage in einer Wissenschaftssendung: Da lässt man einen Flugdrachen > (eine Art Gleitschirm) steigen und erzeugt Strom, weil die sich > abwickelnde Leine einen Generator antreibt. Dann wird der Drachen > mittels Elektromotor wieder eingeholt, um ihn danach wieder ausfahren zu > lassen. Am Ende soll Strom übrig bleiben. > > Und wieder sagt mein Bauchgefühl, das kann nicht sein. Das Bauchgefühl ist i.d.R. nur ein Abbild des eigenen Denkvermögens. Und Leute wie Du sollten darauf also nicht hören.
JensMa schrieb: > und man muss die vorher vorhandene Geschwindigkeit hinzufügen. > Das war nicht gefragt. > Es wurde die Energie für die Rekuperator gefragt. > Dann gehe ich von v-vorher = v-nachher aus. > > So ist die vorgeschlagene Lösung richtig. Die Geschwindigkeit ändert sich hier nicht, weil alles komplett in Rekuperation übergeht. Genau das war ja auch gefragt.
Herbert C. schrieb: > @Joe: Vielen Dank für deine Antwort und den Lösungsweg. Joe hat etwas als Gleichung hingeschrieben, was links dimensionslos ist und rechts plötzlich die Einheit Wattsekunden trägt. Sein Lehrer hätte ihm das um die Ohren gehauen, weil das Konstrukt die Bezeichnung Gleichung nicht verdient.
Was meint ihr denn ist bei heutiger Technik als Gesamtwirkungsgrad erreichbar? Schafft man 50%?
von Herbert C. schrieb: >Ein Pedelec mit Reku (Systemgewicht 100 kg) kg ist nicht die Maßeinheit für Gewicht, sondern eine Maßeinheit für die Masse. Die Maßeinheit für Gewicht ist N (Newton). Gewicht = Kraft. Ein Körper der Masse 1 kg hat auf der Erdoberfläche ein Gewicht von etwa 9,81 N. Das Gewicht ist Ortsabhängig, die Masse eines Körpers ist überall gleich. Die potentielle Energie ist Gewicht mal Höhe = J (Joule) 1J = 1Ws (Wattsekunde) https://home.uni-leipzig.de/energy/energie-grundlagen/03.html
>Wenn man einen Felsen von 100kg von Meeresspiegelhöhe auf den Mount >Everest hebt, so beträgt die darin gespeicherte Energie: Die Energie ist nicht "im Felsen" gespeichert, sondern im gemeinsamen Gravitationsfeld vom Felsen und dem Erdkörper (ohne Felsen). Dieses Feld verändert sich durch den Hebevorgang.
Belmondo schrieb: > Was meint ihr denn ist bei heutiger Technik als Gesamtwirkungsgrad > erreichbar? Schafft man 50%? gute frage. wie ist das eigentlich mit der rekuperation. Wird da detected wenn man bremst und dann ein teil der bremskraft erzeugt indem der generator angetrieben wird? ist da dann ein getriebe drin um verschiedene lastmomente vom generator zu erzeugen?
Programmierer schrieb: > Wenn ich mit einem Nicht-E-Fahrrad den Berg runterfahre, kann ich mir > dann ein Schnitzel rekuperieren? Kann es sein, dass wir mal denselben Physiklehrer hatten? mfg mf
Günter Lenz schrieb: > Das Gewicht ist Ortsabhängig, die Masse eines > Körpers ist überall gleich. Junge Leute kennen nur Gewichts-Messungen und Angabe in kg. Die älteren von uns sind auch mit der Masse-Messung vertraut und haben sie tausendfach durchgeführt (*). Dennoch wurde schon immer, wo das Gewicht gemessen wird, das Ergebnis in kg angezeigt. Die Ortsabhängigkeit ist auf der zugänglichen Erde vernachlässigbar. Von daher ist die Angabe "Systemgewicht 100kg" eindeutig und üblich. (*) und selbst die ist bei näherer Betrachtung eine reine Gewichtsmessung.
>und selbst die [Masse-Messung] ist bei näherer Betrachtung eine reine >Gewichtsmessung. Ich denke, Du meinst mit "Masse-Messung" das, was man mit einer Balkenwaage veranstaltet. Damit durchgeführte Messungen sind aber prinzipbedingt unabhängig vom Wert von g an dem betreffenden Ort. Von daher verstehe ich nicht, worauf Du mit der zitierten Bemerkung hinauswillst.
LostInMusic schrieb: > Ich denke, Du meinst mit "Masse-Messung" das, was man mit einer > Balkenwaage veranstaltet. Damit durchgeführte Messungen sind aber > prinzipbedingt unabhängig vom Wert von g an dem betreffenden Ort. Ja. Und auch die Dezimalwaagen für Kartoffeln oder die mit Reiter beim Arzt (früher). Das Problem: Sie messen nicht die Masse, sondern gleichen die resultierende Gewichtskraft auf beiden Seiten an. Das mag spitzfindig klingen, wird aber im Labor deutlich, wo der Auftrieb in Luft entsprechend berücksichtig werden muss (~1g/l). Und der Auftrieb an sich jedenfalls ist eine Kraft, keine Masse. (Deshalb auch nur als Anmerkung. Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits theoretischer Überlegungen abseits der Erdoberfläche) so unnötig wie Schraubendreher vs. -Zieher.
>[...] wird aber im Labor deutlich, wo der Auftrieb in Luft >entsprechend berücksichtig werden muss (~1g/l). Ach, das hat Dich zu Deiner Bemerkung motiviert... gut, dass Du es noch erklärt hast :-) Tätest Du es denn als Massen-Messung anerkennen, wenn man den Auftrieb ausschalten würde, indem man eine Vakuumglocke (mit hypothetischem perfektem Vakuum darin) über die Balkenwaage stülpt? >Und der Auftrieb an sich jedenfalls ist eine Kraft, keine Masse. Immerhin ist er das Produkt aus g und der Dichte des verdrängten Fluids und dem Volumen des Körpers. Da ist es nicht schwer, die dem Auftrieb entsprechende Masse aufzuspüren. >Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits theoretischer >Überlegungen abseits der Erdoberfläche) so unnötig wie Schraubendreher >vs. -Zieher. Ich finde es nicht schlimm, Begriffe exakt zu verwenden.
von A. S. schrieb: >Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits theoretischer >Überlegungen abseits der Erdoberfläche) so unnötig wie Schraubendreher >vs. -Zieher. Schraubendreher und Schraubenzieher ist ein und das selbe. Masse und Gewicht sind zwei völlig unterschiedliche physikalische Größen. Beispiel: Ein Mensch mit einer Masse von 70 kg hat auf der Erde ein Gewicht von 686,7 N. Schickt man ihn nun auf den Mond, hat er auf dem Mond immer noch eine Masse von 70 kg aber nur noch ein Gewicht von 114,45 N. Seine Masse ist gleich geblieben aber sein Gewicht hat sich verringert.
Günter Lenz schrieb: > von A. S. schrieb: >>Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits theoretischer >>Überlegungen abseits der Erdoberfläche) so unnötig wie Schraubendreher >>vs. -Zieher. > > Schraubendreher und Schraubenzieher ist ein und das selbe. > Masse und Gewicht sind zwei völlig unterschiedliche > physikalische Größen. > > Beispiel: > Ein Mensch mit einer Masse von 70 kg hat auf der Erde > ein Gewicht von 686,7 N. Schickt man ihn nun > auf den Mond, hat er auf dem Mond immer noch eine Masse > von 70 kg aber nur noch ein Gewicht von 114,45 N. > Seine Masse ist gleich geblieben aber sein Gewicht > hat sich verringert. Du musst ja ein ungeheuer intelligenter Mensch sein. Hat man Dir schon den Nobelpreis angeboten?
Günter Lenz schrieb: > Seine Masse ist gleich geblieben aber sein Gewicht > hat sich verringert. Wenn ich meine Badezimmerwaage mit auf den Mond nehmen würde, wöge ich 11,7 kg. Dann sollte die Einheit an Waage besser in Newton umgelabelt werden.
Michael M. schrieb: > Günter Lenz schrieb: >> Seine Masse ist gleich geblieben aber sein Gewicht >> hat sich verringert. > > Wenn ich meine Badezimmerwaage mit auf den Mond > nehmen würde, wöge ich 11,7 kg. Nee. Die "Waage" zeigt halt einen grob falschen Wert an -- Deine Masse ist aber noch genau dieselbe. > Dann sollte die Einheit an Waage besser in Newton > umgelabelt werden. Du kommst 10 Jahre zu spät. Der selige Günter Freiherr von Gravenreuth wäre begeistert von Deinem Vorschlag.
Günter Lenz schrieb: > Masse und Gewicht sind zwei völlig unterschiedliche > physikalische Größen. In einem entspreichend ausgeformten physikalischen Weltbild ist das so, ja. Du kannst aber niemanden zwingen, ein solches zu verwenden. Bildungsferne kommt auch in der Physik vor.
A. S. schrieb: > Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits theoretischer > Überlegungen abseits der Erdoberfläche) so unnötig wie Schraubendreher > vs. -Zieher. Na ja, mit dem Werkzeug wird eine Schraube gedreht und nicht gezogen. Von daher machte eine Umbenennung schon Sinn. Das Werkzeug für die Weinflasche heißt auch nicht Korkendreher, sondern Korkenzieher. Böse Zungen behaupten, dass man bei der Wortfindung schon zu viele Korken gezogen hatte (und den lieblichen Wein durch die Kehlen rinnen ließ), dass beim Schraubenwerkzeug die Sinne schon sehr vernebelt waren. So entstand parallel zum Korkenzieher der Schraubenzieher.
Herbert C. schrieb: > A. S. schrieb: >> Ich finde Beharren auf "Masse vs. Gewicht" (abseits >> theoretischer Überlegungen abseits der Erdoberfläche) >> so unnötig wie Schraubendreher vs. -Zieher. > > Na ja, mit dem Werkzeug wird eine Schraube gedreht Die Schraube wird nicht einfach so den lieben langen Tag herumgedreht, weil das Herumdrehen von Schrauben so viel Spaß macht... > und nicht gezogen. ... die Schraube wird ANGEZOGEN ! Hinterher ist sie fest! Und das Werkzeug, das man dafür verwendet, ist halt der Schraubenzieher. Es gibt im Deutschen Worte, die mehr als eine Bedeutung haben, und das Wort "anziehen" gehört dazu. > Von daher machte eine Umbenennung schon Sinn. Bei Worten, die praktisch jedem aus dem Alltag bekannt sind, ist Umbenennung reine Prinzipienreiterei und Klugscheisserei. Viel wichtiger ist m.E. begriffliche Klarheit in der Fachsprache. Beispiele: - "Schrittmotor" : Der Schrittmotor "macht" nur deshalb "Schritte", weil man ihn schrittweise ansteuert! Steuert man ihn mit einem kontinuierlichen Drehfeld an, dreht er sich auch kontinuierlich! - "bürstenloser Gleichstrommotor" : Der Schöpfer dieses Begriffes hat offenbar Altphilologie studiert oder Bäcker gelernt; von Elektrotechnik hatte er jedenfalls nicht die geringste Ahnung. Ein Gleichstrommotor arbeitet mit einem ORTSFESTEN Ständerfeld und wird durch die Lorenzkraft angetrieben -- ein BLDC ist eine Synchronmaschine mit einem UMLAUFENDEN Magnetfeld! - "verkürzte Auswertung boolescher Ausdrücke" (in C): Es handelt sich nicht um eine verkürzte AUSWERTUNG normaler boolescher Ausdrücke -- es handelt sich um die Auswertung ERWEITERTER boolescher Ausdrücke! Übliche boolesche Ausdrücke kennen nämlich nur "wahr" und "falsch" -- die Ausdrücke, um die es in C geht, kennen aber zusätzlich noch UNDEFINIERTE Teilterme, also Teilterme, denen kein Wahrheitswert zugewiesen werden kann! DAS VERLÄSST ABER DEN RAHMEN DER ÜBLICHEN BOOLESCHEN ALGEBRA!
Günter Lenz schrieb: > Beispiel: > Ein Mensch mit einer Masse von 70 kg hat auf der Erde > ein Gewicht von 686,7 N. Schickt man ihn nun > auf den Mond, hat er auf dem Mond immer noch eine Masse > von 70 kg aber nur noch ein Gewicht von 114,45 N. Auf der Vorder-, oder auf der Rückseite des Mondes?
Günter Lenz schrieb: > Schraubendreher und Schraubenzieher ist ein und das selbe. Mit einem Schraubenzieher kannst du eine Schraube nur anziehen, mit einem Schraubendreher kannst du sie auch wieder losdrehen ;-)
Günter Lenz schrieb: > Masse und Gewicht sind zwei völlig unterschiedliche > physikalische Größen. Gewicht ist gar keine physikalische Größen, sondern eine umgangssprachliche Bezeichnung. Sonst gäbe es dafür im SI eine spezielle Einheit. Das Kilopond ist schon lange ausgemustert. Es gibt die Einheit für die Kraft und die ist natürlich auch bei Messung der auf eine Masse wirkenden Gewichtskraft im SI als Einheit zu verwenden.
>Das Werkzeug für die >Weinflasche heißt auch nicht Korkendreher, sondern Korkenzieher. Dabei wäre aber darauf hinzuweisen, dass der finalen Translation (Ziehen des Korkens aus der Flasche) eine Rotation vorausgeht, nämlich wenn sich die Schraube des Werkzeugs erstmal in den Korken hineindreht. Von daher würde die Bezeichnung "Korkenschraubdrehzieher" allen Aspekten Rechnung tragen. Was dann verkürzt wieder "Korkenzieher" ergäbe - passt also. Na dann: Prost! :-)
Egon D. schrieb: > ... die Schraube wird ANGEZOGEN ! Hinterher ist sie fest! > Und das Werkzeug, das man dafür verwendet, ist halt der > Schraubenzieher. Nö, das Werkzeug heißt dann Schraubenanzieher. Wobei man dann auch einen Schraubenauszieher braucht. Ich sehe schon den Handel frohlocken, der dieses Werkzeuge sofort im Set (Schraubenanzieher + Schraubenauszieher) anbieten wird. Und alles wird losziehen und sich mit dem neuen Werkzeugsatz eindecken. Ich höre schon die Kassen klingeln.
> ... Ich sehe schon den Handel frohlocken, der > diese Werkzeuge sofort im Set (Schraubenanzieher + > Schraubenauszieher) anbieten wird. Garantiert mit schnellaufladbarem Lithium-Akku!
Hier ging es um "Energie berechnen". Aber wenn schon über Schraubenzieher bzw. -dreher diskutiert wird: Im Englischen ist es der Screwdriver. So, Schraubentreiber, Schraubenfahrer, Schraubenführer u.v.m.? Oder auch 'turnscrew'; aha, hier ist er wieder, der Schraubendreher, oder ist es doch nur die Drehschraube?
HildeK schrieb: > Hier ging es um "Energie berechnen". Eigentlich ging es darum dass sich ein Faulpelz seine (Haus)Aufgaben hat lösen lassen und dann auch noch frech geworden ist. Und dann noch ein "Praktiker" der ihn darin bestärkt dass eh die Lehrer an allem schuld sind und sein Bescheißen der richtige Weg sei. Und wer ihm nicht beim Bescheißen hilft hätte keine "soziale Kompetenz". Alles steile Thesen :-)
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