Lösung: U-0004

Leistung und Arbeit

Aufgabe 1)
a) W = m g h = 1.300kg * 9,81 m² * 10 m = 127.530 J
b) t = W/P = 127.530J / 5.000W = 25,5 sec
c) P_el = P_benötigt = P_erhalten/η = 5.000W/55% = 5.000W / 0.55 = 9090,9 W
I = P/U = 9090,9W / 230V = 39,5 A
d) P_benötigt = 5.000W/67% = 7462,7 W
In 25 Sekunden wird also eine Arbeit von
W = P t = 190.343 J umgesetzt.
Bei dem gegebenen Brennwert ergibt das eine Masse von
m = W_chem/B = 190.343J / 45.000.000J/kg = 0,00423 kg = 4,23 g
Dies ist erstaunlich wenig!

e) Die Lageenergie wird dabei in Bewegungsenergie umgesetzt.
f) W_pot = W_kin = 127.530 J
also 1/2 m v² = 127.530 J
und damit
v = $\sqrt{\frac{2·127.530J}{1300\mathrm{kg}}}$= 14 m/s oder 50,4 km/h

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