In einem Zügelunternehmen arbeiten zwei Mitarbeiter. Beide tragen Bücherkisten von 50 kg in den dritten Stock (h = 10 m). Beide verrichten dabei eine Arbeit von 5000 J, ganz egal wie lange sie dafür brauchen.
Der eine Mitarbeiter befördert pro Stunde 15 Kisten, der andere nur 10. Unser Gefühl sagt uns, der eine Arbeiter sei leistungsfähiger, weil er für die Beförderung von gleich vielen Kisten weniger Zeit braucht.
Wir können also auch sagen, "je mehr Zeit, desto niedriger die Leistung" oder "je weniger Zeit, desto grösser die Leistung".
Als Formel geschrieben: P = W : t
Einheit der Leistung P (engl. Power): Watt W
(wobei 1000 W = 1kW, und 1000kW = 1 mW)
P = Power (Leistung)
W = Work (Arbeit)
t = time (Zeit)
F = Force (Kraft)
s = Strecke
m = Masse
g = Erdanziehungsfaktor 9.81 m/s2
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Beim Stangenklettern
Im Turnen gibt es Leistungsnoten beim Stangenklettern (5 m). Je schneller desto besser die Note. Dick (75 kg) braucht 9.7 Sekunden und erhält dafür Note 4; Doof (40 kg) braucht nur 5.2 Sekunden und wird mit einer 6 belohnt. Doof ist zufrieden und findet es "einfach logisch", Dick aber findet sich ungerecht behandelt.
Physikalisch gesehen hat Dick Recht. Berechne die Leistung von Dick und Doof!
Dick:
F = m · g → 75kg · 9,81m/s2 = 735,75 Newton
W = F · S → 735,75 N · 5m = 3'678,75 Joule
P = W : t → 3'678,75 J : 9,7s = 379,25 Watt
Doof:
F = m · g → 40kg · 9,81m/s2 = 392,4 Newton
W = F · S → 392,4 N · 5m = 1'962 Joule
P = W : t → 1'962 J : 5,2s = 377,3 Watt
Wie viele PS hat ein richtiges Pferd?
Die technische Einheit Pferdestärke ist von Versuchen mit Pferden abgeleitet worden. James Watt experimentierte mit Brauereipferden und fasste ihre Leistungsfähigkeit in eine Formel, die später nicht nur für die watt’schen Dampfmaschinen angewandt wurde. Heute rechnet man bei einem Pferd mit 0,25 bis 1,2 PS, kurzzeitig, etwa bei einem Sprung, steigt die Leistung massiv darüber. Ein Esel kommt auf die halbe Leistung eines Pferdes, der Ochse liegt zwischen Esel und Pferd. In der Autowerbung werden noch die (veralteten, aber weiter geduldeten) PS anstelle der Kilowatt verwendet; 100 PS klingt stärker als 74 Kilowatt.
Der eine Mitarbeiter befördert pro Stunde 15 Kisten, der andere nur 10. Unser Gefühl sagt uns, der eine Arbeiter sei leistungsfähiger, weil er für die Beförderung von gleich vielen Kisten weniger Zeit braucht.
Wir können also auch sagen, "je mehr Zeit, desto niedriger die Leistung" oder "je weniger Zeit, desto grösser die Leistung".
Als Formel geschrieben: P = W : t
Einheit der Leistung P (engl. Power): Watt W
(wobei 1000 W = 1kW, und 1000kW = 1 mW)
P = Power (Leistung)
W = Work (Arbeit)
t = time (Zeit)
F = Force (Kraft)
s = Strecke
m = Masse
g = Erdanziehungsfaktor 9.81 m/s2
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Beim Stangenklettern
Im Turnen gibt es Leistungsnoten beim Stangenklettern (5 m). Je schneller desto besser die Note. Dick (75 kg) braucht 9.7 Sekunden und erhält dafür Note 4; Doof (40 kg) braucht nur 5.2 Sekunden und wird mit einer 6 belohnt. Doof ist zufrieden und findet es "einfach logisch", Dick aber findet sich ungerecht behandelt.
Physikalisch gesehen hat Dick Recht. Berechne die Leistung von Dick und Doof!
Dick:
F = m · g → 75kg · 9,81m/s2 = 735,75 Newton
W = F · S → 735,75 N · 5m = 3'678,75 Joule
P = W : t → 3'678,75 J : 9,7s = 379,25 Watt
Doof:
F = m · g → 40kg · 9,81m/s2 = 392,4 Newton
W = F · S → 392,4 N · 5m = 1'962 Joule
P = W : t → 1'962 J : 5,2s = 377,3 Watt
Wie viele PS hat ein richtiges Pferd?
Die technische Einheit Pferdestärke ist von Versuchen mit Pferden abgeleitet worden. James Watt experimentierte mit Brauereipferden und fasste ihre Leistungsfähigkeit in eine Formel, die später nicht nur für die watt’schen Dampfmaschinen angewandt wurde. Heute rechnet man bei einem Pferd mit 0,25 bis 1,2 PS, kurzzeitig, etwa bei einem Sprung, steigt die Leistung massiv darüber. Ein Esel kommt auf die halbe Leistung eines Pferdes, der Ochse liegt zwischen Esel und Pferd. In der Autowerbung werden noch die (veralteten, aber weiter geduldeten) PS anstelle der Kilowatt verwendet; 100 PS klingt stärker als 74 Kilowatt.