Physik,mechanische Arbeit, Leistung: ist meine lösung richtig? könnt ihrs mir erklären? :( bitte..

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

zu 1a) das ist Richtig. Zu 1b) Die Leistung wird berechnet als Energie pro Zeit Also solltest du Ausrechnen welche Energie er zum Beschleunigen anwenden musste. Die wird defeniert als die Kraft * den Weg. Bei einer Beschleunigung von a=10m/s² ist der Weg den er nach 1 Sekunde zurückgelegt hat s=0,5at²=0,5101=5m.

Die Kraft ist Masse mal Beschleunigung also F=m*a=800N

Damit ergibt sich die Energie(Arbeit) die er Aufgebracht hat bei E=Fs=800N5m=4000J

Die Leistung ist nun Als Energie pro Zeit defeniert und weil er 1 Sekunde zum Beschleunigen brauch ist die Leistung Gleich P=E/t = 4000W=4kW

Zu 2) Also Erstmal musst du verstehen das die 180 W bedeuten das er eine Energie von 180J pro Sekunde verbraucht. Das macht in der Stunde E=1803600=648000J=648kJ. Jetzt musst du noch beachten Das er diese Energie nur zu 25 % (1/4)aus der Nahrung bekommt. Das bedeutet er muss Nahrung aufnehmen die eine 4 mal (Kehrwert von 25%) höhere Energie(Brennwert) besitzt. Das bedeutet er muss 4648kJ an Energie zu sich nehmen. Das macht 2592kJ. Diese Muss er jetzt durch Schokolade zu sich nehmen welche pro 100g einenen Brennwert (Energie) von 530kcal (ca 2218kJ ein kcal=4,1855 kJ). Jetzt wendest du einen 3 Satz an und errechnest wie viel g Schokolade der Mann zu sich nehmen muss um eine Energie von 2592kJ zu sich zu nehmen,

Manchmal wurden in Formeln Mal Zeichen verschluckt..... Tut mir Leid aber das passiert bei GF.net oft

0

Moin Arthi,

zur zweiten Aufgabe: Stell dir den Menschen als eine Maschine vor, die eine bestimmte Leistung verbraucht ("aus der Steckdose zieht") und eine andere Leistung erbringt. Diese beiden Leistungen sind nicht identisch, denn der Mensch verliert wie auch jede andere Maschine Energie in irgendwelchen inneren Prozessen - wie genau das funktioniert, kann man höchstens als Biochemiker verstehen, für uns reicht aber, dass die "verlorene" Energie in Wärme umgewandelt wird und nicht weiter benutzt werden kann.

Jetzt soll der Mensch 25% Wirkungsgrad haben, das bedeutet, von der Leistung, die er aus der Steckdose zieht, kann er nur 25% als Muskelarbeit zurückgeben. Wir wissen nun, dass er 180W Leistung zurückgeben kann, wieviel muss er also aus der Steckdose ziehen? Gerade das Vierfache, also 720W.

Nun weißt du sicherlich, dass Leistung gerade Energie pro Zeit ist. Wir können also ausrechnen, wieviel Energie zusammenkommt, wenn eine Stunde lang eine bestimmte Leistung benötigt wird. Das sind in unserem Fall 720W*1h=720Wh. Es bleibt nur noch die Wattstunden (Wh) in Kilokalorien umzurechnen - die Umrechnungsfaktoren findest du zum Beispiel bei Wikipedia.

Wenn du das herausgefunden hast, dann kannst du die Kilokalorien in Schokoladentafeln umwandeln. :) Wir wissen, dass in 100g Schokolade 530kcal drin sind. Also haben wir 720Wh/520kcal*100g Schokolade, die die Maschine Mensch in einer Stunde gegessen haben muss, um 180W Leistung zu erbringen.

Ich hoffe, ich konnte dir ein bisschen helfen, PhotonX

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik

Korreckt! Wh kann mann aber ganz leicht in Kj umrechnen in dem man mal 3600 rechnet. Von kJ in kcal muss man noch um den Faktor 4,1855 multiplizieren

0

Was möchtest Du wissen?