"Physik" Hilfe

[intimeout]

Hallo liebe Members,

ich brauche bitte die Hilfe von Spezialisten im Bereich "Physik".
Meine Tochter, 8. Klasse Gymnasium, hat ein Hausaufgabenproblem und zwar mit der folgenden Aufgabe:
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Eine Bergtour
Garmisch liegt auf der Höhe 700m ü. NN, das Kreuzeckhaus auf 1652m ü. NN und die Alpspitze auf 2620m ü. NN.

a)
Du erbringst beim Aufstieg vom Kreuzeckhaus zur Alpspitze eine Leistung von 100 W. Wie lange würdest du brauchen, wenn du davon ausgehst, dass die 100 W nur für Hubarbeit genutzt werden?

b)
Tatsächlich brauchst du 2,5 Stunden für den Aufstieg, obwohl du keine Pause machst. Erkläre die Abweichung und schätze den Wirkungsgrad ab.

c)
Die Seilbahn von Garmisch auf das Kreuzeckhaus ist schon sehr betagt. Sie kann bei einer Kabinenmasse von 500 kg maximal 50 Personen mit je 80 kg befördern. Für eine Fahrt nach oben braucht sie etwa 10 Minuten. Berechne die Leistung des Motors bei einem Wirkungsgrad von 70%

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Aufgabe wurde in der Schule nicht erklärt. Meine Kentnisse in Physik sind mangelhaft. Geht irgend wie mit Formeln "Delta e / Delta t / und so weiter................ weiss ich auch nicht!
Ich möchte im Forum natürlich nicht einreissen lassen, dass hier die Aufgaben unserer Kinder gelöst werden. (Einmalvorgang)

Vielen, vielen Dank für eventuelle Lösungen.

gustlm

[steboe]

Hi, für a) fehlt m.E. eine Massenangabe!

[R.O. Lex]

Ganz ehrlich, ich habe keinen blassen Schimmer, wie diese Aufgaben zu lösen sind. Ich kann mir allerdings auch nicht vorstellen, wozu das gut sein soll. :rolleyes:

Non vitae sed scholae discimus. ;) Oder so ähnlich. :D

[atolc]

Studierst du Medizin? *g

[HorstDJ]

Ich glaube auch, dass für a) die Masseangabe fehlt...

P = (F*s) / t = (m*g*s) / t --> t = (m*g*s) / P (P ist Leistung hier 100W , m ist Masse, g ist Erdbeschleunigung 9,81 m/s^2 bzw einfach 10 m/s^2 , t ist die Zeit und s die Differenz zwischen End- und Anfangspunkt in Metern)

dann sollte es gehn....ich hoffe ich hab keinen Fehler gemacht...

Viel Erfolg...die anderen Aufgaben schau ich mir nochmal an...

Liebe Grüße.

Stefan

[R.O. Lex]

Original von atolc
Studierst du Medizin?

Wer, ich? Nein, aber kann man das da brauchen?

[HorstDJ]

zu c)
(Hoffentlich stimmts...)
g ist hier nicht 10 m/s^2 sondern 10 N/kg

P = (m*g*s) / t = ((500kg + 50*80kg)*10N/kg*(1652m-700m)) / (10min * 60 s/min) =
= (4500kg*10N/kg*952m) / 600s) = 42840000Nm / 600s = 71400 W = 71,4 KW

Jetzt kommt noch der Wirkungsgrad ins Spiel: 70 %

daraus folgt:

71400 W / 70 * 100 = 102000 W = 102 KW das ist die Leistung des Motors...

[HorstDJ]

zu b) würde ich sagen das liegt daran, dass man ja nicht einfach nur steil nach oben geht, sondern dass man schräg geht und damit einen weiteren Weg hat...

Wirkungsgrad würde ich sagen theoretische Zeit aus a) durch wirkliche Zeit aus b) teilen
aber da bin ich mir nicht ganz so sicher...

Viel Erfolg damit...

[miwa]

Original von HorstDJ
zu c)
(Hoffentlich stimmts...)
g ist hier nicht 10 m/s^2 sondern 10 N/kg

P = (m*g*s) / t = ((500kg + 50*80kg)*10N/kg*(1652m-700m)) / (10min * 60 s/min) =
= (4500kg*10N/kg*952m) / 600s) = 42840000Nm / 600s = 71400 W = 71,4 KW

Jetzt kommt noch der Wirkungsgrad ins Spiel: 70 %

daraus folgt:

71400 W / 70 * 100 = 102000 W = 102 KW das ist die Leistung des Motors...

Ist richtig.

Bei a) kann ich t nur im Verhältnis zu m angeben:

t = P / (m*g*h)

Entweder wurde hier die Masse nicht angegeben oder ich bin einfach wieder so blind, dass ich das nicht hinbekomme. Peinlich, aber möglich ;)

[Mark12]

Ist alles richtig Jungs. Wegen der fehlenden Masse kann ich nur die Angabe zitieren:
"Wie lange würdest DU brauchen"
Also meine Masse wäre 96kg - ungeschummelt, ehrlich ;-)

[Mark12]

Nachtrag zu b.) Wie schon vorher erwähnt geht man schräg. Mathematisch ausgedrückt teilen sich die 100W in potentielle Energie (Hubenergie m.g.h, senkrecht) und kinetische Energie (waagrecht) (Masse mal Geschwindigkeit zum Quadrat dividiert durch 2) auf. (m.v2/2)

Liebe Grüße und viel Erfolg, Klaus

[atolc]

Original von R.O. Lex

Original von atolc
Studierst du Medizin?

Wer, ich? Nein, aber kann man das da brauchen?

Wer weiß das schon? Lernen muss man es trotzdem ;(

[intimeout]

Tausend Dank an alle die geholfen haben.

Bei Frage a) fehlt tatsächlich die Masse-Angabe. Es war das Gewicht des jeweiligen Schülers zu verwenden.

Alle Antworten waren richtig, wie sich heute herausgestellt hat. Ihr habt uns sehr geholfen.

Ganz viele liebe Grüße von meiner Tochter.

gustlm

[Georg_Akkerman]

Mensch, "Horst DJ", "Bluefish" und "Markt 12":
Ihr habt's ja tierisch drauf!
Alle Achtung...ich bin echt schwer begeistert!

Gruß
der
Georg

[miwa]

Original von intimeout
Bei Frage a) fehlt tatsächlich die Masse-Angabe. Es war das Gewicht des jeweiligen Schülers zu verwenden.


Darauf kann unsereiner ja auch nicht kommen, oder? Das hätte ich eher in der Grundschule erwartet... ;)

[HorstDJ]

Bitte bitte...hab ich doch gerne gemacht...

Jetzt freu ich mich richtig, dass ich auch noch richtig gerechnet hab :D

Auch ganz liebe Grüße.

Stefan

[Masta_Ace]

Das ist halt das Schulsystem Bayern.

Du kommst aus der Schule raus, hast ziemlich viel Wissen, aber dein NC lang nicht für die Uni, weil andere Bundesländer bessere Notendurchschnitte haben... ?(

[Insoman]

btw: wozu braucht man diesen Schei...... ????


halte die Eingangs genannte Frage für Lebensfremd und für Ottonormalbürger irrelevant.....

[Andreas]

Original von Insoman
btw: wozu braucht man diesen Schei...... ????


halte die Eingangs genannte Frage für Lebensfremd und für Ottonormalbürger irrelevant.....


Vorab mein Lob an diejenigen, die Mathematik noch anwenden können.... :gut:

Die Frage des benötigen habe ich mir voller Verzweiflung des öfteren gestellt......als Schüler.....wäre ich Sozialarbeiter geworden, hätte ich meine damalige Unkenntnis weiter pflegen können.......da ich aber irgendwann den Knall der Entpupertärenphase gehört habe....Gott sei Dank nicht zu spät, habe ich es meinen Geschwistern gleich getan und musste dann schon erkennen, das man dies in einigen Studiengängen dann doch braucht.....ob es jetzt fürs wirkliche Leben aussagefähig ist, sieht man spätestens daran, das man bei den Hausaufgaben der Kinder eben verzweifeln kann oder nicht.....

Aber alles Wissen braucht man nicht, wenn man weiß wo es steht.....man muss es nur anwenden können.....und da ziehe ich meinen Hut vor denjenigen, die dies ad hoc noch so auf der Pfanne haben.......und noch richtige Ergebnisse erbringen.

Gruß Andreas

[intimeout]

Original von Andreas
[quote]Original von Insoman
btw: wozu braucht man diesen Schei...... ????


halte die Eingangs genannte Frage für Lebensfremd und für Ottonormalbürger irrelevant.....


Vorab mein Lob an diejenigen, die Mathematik noch anwenden können.... :gut:

Die Frage des benötigen habe ich mir voller Verzweiflung des öfteren gestellt......als Schüler.....wäre ich Sozialarbeiter geworden, hätte ich meine damalige Unkenntnis weiter pflegen können.......da ich aber irgendwann den Knall der Entpupertärenphase gehört habe....Gott sei Dank nicht zu spät, habe ich es meinen Geschwistern gleich getan und musste dann schon erkennen, das man dies in einigen Studiengängen dann doch braucht.....ob es jetzt fürs wirkliche Leben aussagefähig ist, sieht man spätestens daran, das man bei den Hausaufgaben der Kinder eben verzweifeln kann oder nicht.....

Aber alles Wissen braucht man nicht, wenn man weiß wo es steht.....man muss es nur anwenden können.....und da ziehe ich meinen Hut vor denjenigen, die dies ad hoc noch so auf der Pfanne haben.......und noch richtige Ergebnisse erbringen.



Nochmals mein Dank an die "WISSENDEN" im Forum. Wenn ich zu meiner Schulzeit den Rückhalt von diesen Forumsmitgliedern gehabt hätte, wer weiß.............................................. ............

Nochmals vielen Dank,

IHR SEID EINFACH SPITZE