Kinetische Energie schwere Elektrofahrzeuge?
Hallo! Ich würde mich freuen, wenn mir jemand zu folgender Aufgabenstellung Rat geben kann:
"Elektromobilität ist als Lösung von Umweltproblemen in aller Munde. Zeige mit Hilfe der kinetischen Energie, dass schwere Elektrofahrzeuge ebenso problematisch sind, wie kleinere PKW mit Verbrennungsmotoren. Thematisiere dabei außerdem die hohen Höchstgeschwindigkeiten der großen Elektrofahrzeuge (z.B. Model X von Tesla: 250 km/h)."
Es handelt sich hierbei um einen Physik-Referat und ich scheitere an dem Verständnis zur kinetischen Energie Vgl. schwere Elektroautos vs. Verbrennungsmotor-PKW. Und in welchem Zusammenhang steht dies mit den Höchstgeschwindigkeiten großer Elektrofahrzeuge.
Danke für guten Rat vorab!
LG, Moni
2 Antworten
Die kinetische Energie ist bei diesem Problem tatsächlich zweitrangig. Dein Lehrer will sicher darauf hinaus, das Elektroauros schwerer sind, daher eine höhere kinetische Energie bei gleicher Geschwindigkeit haben. Diese Energie muss ja vom Motor erst mal aufgebracht werden. Soweit richtig, aber Elektroautos nutzen den Motor als Bremse, wobei dieser Energie in den Akku zurück speist. Somit wird zumindest ein Teil der kinetischen Energie wieder zurück gewonnen.
Die hohen Geschwindigkeiten haben eher das Problem, dass der Luftwiderstand quadratisch mit der Geschwindigkeit steigt. Schon ein Verbrennerauto braucht bei hohen Geschwindigkeiten deutlich mehr Sprit, wobei der höhere Energiebedarf teilweise durch einen besseren Wirkungsgrad des Motors kompensiert wird. Diesen Effekt gibt es beim Elektroauto nicht, der höhere Luftwiderstand schlägt voll auf den Verbrauch durch. Daher verringert sich die Reichweite so drastisch.
Kinetische Energie ist Masse mal Geschwindigkeit. Die muss erst einmal aufgebracht werden. Wenn etwas schwer ist, braucht man entsprechend mehr Energie.
Der Luftwiderstand steigt quadratisch mit der Geschwindigkeit. Entsprechend brauchen schnelle Autos noch einmal mehr Energie.
Es ist dabei aber völlig egal, ob Elektro oder Verbrenner.