Frage von Kattarina, 158

Wenn ein Radfahrer mit 20 kmh schnell fährt, und 150 Watt braucht, wieviel braucht er dann wenn er mit 30 kmh fährt?

Also, mit Physik und Geschwindigkeiten kenne ich mich nicht so gut aus, und ich möchte meiner Tochter bei den Hausaufgaben helfen.

Ein Radfahrer braucht 150 Watt bei 20 kmh. Wenn er nun schneller fährt, und zwar 30 kmh, wieviel Watt bräuchte er dann?

Antwort
von playzocker22, 41

Also mich würds ja sehr verwundern wenn ein radfahrer überhaupt nur 150W verbrauchen würde da das bei 20kmh doch schon sehr wenig ist. Und man müsste noch den zunehmenden Reibungs/Windwiederstand berechnen um auf das exakte ergebnis zu kommen. Hab nur leider keinen Plan wie das geht. Hab die Aufgabe mal vor ziemlich vielen jahren in der schule gehabt...

Antwort
von Snackry, 98

150 Watt durch 20kmh mal 30kmh= 225 Watt ^^

Kommentar von Kattarina ,

Ist ein Dreisatz den der richtige Lösungsweg?

Kommentar von Comment0815 ,

Nein.

Antwort
von AnyBody345, 60

Das hat nichts mit Physik zu tun , das ist ein simpler Dreisatz 🤔

Kommentar von Kattarina ,

Glaube ich nicht. Informiere dich man richtig !

Kommentar von AnyBody345 ,

150 : 20 = 7,5 7,5 × 30 = 225 Der Radfahrer verbraucht 225W was ist daran jetzt kein Dreisatz?

Kommentar von Comment0815 ,

Die benötigte Leistung steigt nicht linear sondern im Quadrat mit der Geschwindigkeit. Deshalb ist es kein Dreisatz.

Nachtrag: Moment. Ich bin gerade am überlegen, ob es nicht sogar kubisch eingeht...

Kommentar von Kattarina ,

und der Rollwiderstand (und im Lager etc) kommt ja auch noch hinzu ...

Kommentar von Kattarina ,

Anybody345, du bist anscheinend kein praktiker, und noch nie so richtig schnell gefahren,  weil, der windwiederstand exponentiell zunimmt vielleicht?

Kommentar von Comment0815 ,

Bei einer Schul-Physikaufgabe bin ich mal davon ausgegangen, dass die Rollreibung vernachlässigbar ist bzw. sich ähnlich zur Geschwindigkeit verhält wie der Luftwiderstand.

Kommentar von AnyBody345 ,

Ja dann fehlt aber ein Wert. Wie groß ist der Radfahrer?



Kommentar von Kattarina ,

AnoBody, die Größe hat doch damit nichts zu tun. Schau dir doch mal an, wie ein Rennradfahrer fast auf dem Lenker liegt.

Kommentar von AnyBody345 ,

Ja aber nicht jeder Mensch gleich . Um den Widerstand mit einzubeziehen muss ich doch wissen wie viel Widerstand er bei den 20 Km/h hat . Ergo fehlt ein Wert, denn du hast nur drei genannt .

Kommentar von Comment0815 ,

Die Widerstandsfläche kürzt sich raus, weil sie sich zwischen Fall 1 und Fall 2 nicht verändert.

Antwort
von Comment0815, 60

Ok, da bisher nur mit einem normalen (linearen) Dreisatz argumentiert wurde und das falsch ist hier mal meine Antwort.

Es gilt E=F*s durch Ableitung nach der Zeit P=F*v und F~v²

P1/P2 = F1*v1/(F2*v2) = v1³/v2³

-> P2=P2*v1³/v2³

Wenn ich einen Fehler in meiner Herleitung habe korrigiert mich bitte (mit begründeten Argumenten). =)

Kommentar von Kattarina ,

Endlich eine gute Antwort !

Kommentar von AnyBody345 ,

Ja aber dann fehlt doch aber mindestens ein Wert . Mit den ausgabgswerten lässt sich das doch garnicht berechnen.

Kommentar von Comment0815 ,

In der letzten Zeile hab ich mich vertippt. Es muss natürlich P2=P1*v1³/v2³ heißen.

Du hast die Leistung bei 20 km/h P1 gegeben. Die Geschwindigkeit v1=20km/h und die Geschwindigkeit v2=30 km/h. Als Ergebnis erhältst du die Leistung bei 30 km/h P2. Was fehlt dir denn da?

Kommentar von AnyBody345 ,

Ausgangswerten*

Kommentar von AnyBody345 ,

aber was ist F?

Kommentar von Comment0815 ,

Die Widerstandskraft. Aber das ist nur Teil der Herleitung und wurde dann ersetzt. Für deine Rechnung ist nur die letzte Gleichung wichtig.

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