P H Y S I K im ALLTAG
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Vorwort
Masse
Zeit
Weg
Kraft
Beschleunigung
Arbeit
Leistung
Strom
El. Energie
El.-Mech.
Rechnung
Temperatur
Wärme
Hitze
B E R E C H N U N G E N
Berechnungen
Spruch des Tages
Einige
„praktische“ Überlegungen (d.h.: ein wenig rechnen):
Befördern wir jetzt unsere Tüte Mehl
(= 1kg Masse) mit einem Schwung um
1m höher, und haben wir dazu
nur 1 Sekunde gebraucht,
haben wir ( 1kg = 10 N) die
Arbeit = 10Nm
in
1 Sekunde
erbracht.
Und das ist natürlich eine
Leistung:
Oder anders geschrieben:
 
P [W] = 10 Nm/s
wir rechnen hier mit
Newton, [N] um besser vergleichen zu können,
d.h. um „mechanisch“ und „elektrisch“ gleichzusetzen:
 
 
 
1W = 1 Nm/s.
Wir haben aber statt 1 Nm jetzt 10 Nm:
die von uns erbrachte Leistung beträgt also das 10-fache von 1W:
 
 
 
P [W] = 10 x 1 Nm/s = 10 W
oder
 
 
 
P [W] = 10 Nm/s = 10 W
Oder anders geschrieben (10 N = 1kg):
 
 
 
P [W] = 1 kgm / 1 s = 10 W (…=1Tüte Mehl um 1m höher)
Wollen wir jetzt 100 kg hochheben, brauchen wir die 100-fache Leistung:
 
 
 
P [W] = 100 x 1 kgm/s = 100 x 10 W
oder
 
 
 
P [W] = 100 kgm/s = 1.000 W = 1 kW
( = 1,33 PS ) aber das ist eine andere Geschichte ...
Mit der Leistung von
1000 W = 1kW könnten wir also
100 kg Mehl in 1 Sekunde um 1 Meter heben können.
Würde eine
Maschine mit dieser Leistung
eine Stunde lang laufen,
erhalten wir mit der Leistung von 1 kW x (3.600 s = 1 h) daraus dann
entsprechend der Formel
 
 
 
Arbeit = Leistung x Zeit
die erbrachte Arbeit von
 
 
 
W [kWh] = 1 kW x 3.600 s = 3. 600 kWs = 1 kWh
Die Maschine hätte dann in
einer Stunde 3.600 mal 100 kg, also
100 kg x 3.600 = 360.000 kg =
360 Tonnen um 1 Meter gehoben.
Dabei hätte der
„Strom“zähler um
Eine Kilowattstunde hochgezählt. ( zu 0,15 € / kWh).
Uns wird dafür dann der
„Strompreis“, der tatsächlich ein
Arbeitspreis ist, berechnet.
(Wir sollen uns diese
„360 Tonnen mit 1kWh um 1 Meter gehoben“ für später merken)
Wir verbrauchen dabei aber um einiges mehr an Arbeit, da es noch
Verluste bei der
Umsetzung von Strom zur geleisteten Arbeit gibt.
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