Grundlagen Mechanik: Ich versteh noch nicht die zusammenhänge von Mechanischer Leistung, Getriebe, Übersetzung, Wirkungsgrad?

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2 Antworten

Zunächst ein paar Grundlagen:

  • mechanische Leistung ist bei linearen Bewegungen Kraft mal Geschwindigkeit. P = F *v  (v in m/s). Bei Drehbewegungen Drehmoment mal Winkelgeschwindigkeit (in Radiant pro Sekunde). P = M * ω
  • Getriebe ist das gleiche wie Übersetzung (oder Untersetzung).
    Ein ideales Getriebe (mit 100% Wirkungsgrad) verändert die Leistung nicht! Es ändert nur entweder die Kraft bzw. Drehmoment oder die Geschwindigkeit. Wenn das eine grösser wird, muss das andere kleiner werden. Das kann man leicht beim Radfahren selber erfahren.
  • Der Wirkungsgrad ist bei jeder realen Maschine weniger als 100%; wenn man 100% reingibt, kommt nur ein kleinerer Prozentsatz (z.B. der Leistung) wieder heraus.

Die Aufgabe ist nicht ganz klar, insbesondere die Reihenfolge (was treibt was an). Ich interpretiere also. Und gemäss Kommenar ist es nicht U/min, sondern m/s:

  • Du hast also die Bahngeschwindigkeit (Aussengeschwindigkeit der Trommel in m/s), und da wirkt eine Kraft von 10N. Das gibt 100W Leistung, richtig.
  • Du gehst damit auf ein Getriebe 2:1 (das Verhältnis bezieht sich immer auf die Drehzahl), die Drehzahl und damit auch Geschwindigkeit soll also halbiert werden (5m/s). Falls das Getriebe 100% Wirkungsgrad hätte, müsste sich also die Kraft verdoppeln (20N). 5m/s * 20N gäbe immer noch 100W.
  • Weil das Getriebe nur 50% Wirkungsgrad hat, kommt aber nur 50% der Leistung raus. Dies vermutlich durch Verlust an Kraft (weil die Drehzahl wohl fix bleibt ist). Also 5m/s * 10N = 50W.


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Erst ein mal eine kurze Anmerkungen:
Wie kommst du auf 100 für die Leistung?
Hast du F*v genommen?
Das wäre richtig, wenn das von in der Aufgabe Geschwindigkeit wäre und in SI Einheiten, ist es aber nicht.
Alleine an der Einheit ist es klar, dass v keine Geschwindigkeit ist:
Geschwindigkeit=Strecke/Zeit
V ist in der Aufgabe die Frequenz bzw. Drehzahl, mit der die Seiltrommel dreht.

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Kommentar von ElamoMichi
10.02.2016, 06:17

oh mein Fehler, hab nicht auf die Einheit geschaut. v ist die Geschwindigkeit m/s nicht 1/min

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Kommentar von Ahzmandius
10.02.2016, 17:25

Bist du sicher, dass in der Aufgabe nicht doch die Frequenz der Seiltrommel mit v gemeint war?

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Kommentar von ElamoMichi
10.02.2016, 22:39

ne bin mir sicher, weil sonst die Leistung Berechnung ned hin haut

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Kommentar von ElamoMichi
10.02.2016, 22:40

die Aufgabe war anders, mir geht es mehr ums verstehen

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