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Zitat von BW
Ist es nicht so:
Ohne Kraft keine Beschleunigung,...
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Hmm, zumindest nicht, wenn eine Masse beschleunigt wird...
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ohne Beschleunigung keine Geschwindigkeit,...
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Das nicht, es gibt ja durchaus Beispiele für konstante Geschwindigkeiten!
Zitat:
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ohne Geschwindigkeit keine Leistung?
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Ja gut, wie man's nimmt, Wärmeleistung wär zumindest ein Beispiel,
wo die Geschwindigkeit nicht gar so offensichtlich zutage tritt...
aber in der klassischen Mechanik ist das richtig.
Zitat:
Wenn sich (noch) nichts bewegt kann doch trotzdem eine Kraft
wirken, es ist dann aber (noch) keine Leistung vorhanden, oder?
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Genau, weil wenn sich was nicht bewegt, ist der Weg gleich Null, somit
die Arbeit auch, und wenn keine Arbeit verrichtet wird, wird auch nichts
geleistet.
Allerdings ist das in dieser Formulierung ein bißchen kritisch, du könntest
jetzt einwenden, daß wenn man nur einen Zeit
punkt betrachtet, in
diesem auch bei Bewegung nur der Weg Null, folglich auch die Arbeit Null
zurückgelegt/geleistet wird, trotzdem aber eine Leistung erbracht wird.
Aber das ist ein ganz anderes Thema und wie man sowas löst weißt du ja
selbst...
Zitat:
Warum soll dann die Leistung für die Beschleunigung zuständig
sein?
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"Zuständig" für die Beschleunigung a einer Masse m ist gemäß Newton
erstmal eine Kraft F, und zwar mit folgendem Zusammenhang: F = m*a
Wird jetzt eine Masse unter dem Einfluß einer Kraft eine Zeitlang
beschleunigt, dann wird, weil sich die Masse ja bewegt hat, Arbeit
geleistet. (Das muß nicht unbedingt der Fall sein, aber in unserem Beispiel
ist das so, weil Kraft und Weg dieselbe Richtung haben).
Ferner verstreicht Zeit während dieses Vorgangs, so daß die Frage nach
der Leistung sinnvoll ist. Um die zu beantworten, bemüht man die Formel
P(t) = F(t)*v(t): zum Zeitpunkt t ist die Leistung gleich dem
(Skalar-)Produkt aus der zu diesem Zeitpunkt wirkenden Kraft F(t) und
der Geschwindigkeit v(t).
Jetzt könntest du einwenden, die Geschichte mit der Leistung sei nur so
ein Anhängsel, ein Ausblick, aber jedenfalls für die Beantwortung der
Frage nach der maximalen Beschleunigung unnötig, weil die ja nur von
der Kraft, nicht aber von der Leistung abhängig sei.
In gewisser Hinsicht ist das ja auch richtig, bloß halt etwas kurz gedacht.
Unser Motor kann nämlich nur eine bestimmte Maximalleistung Pmax
abgeben,
und somit können wir mit der Formel P=F*v zu jeder Geschwindigkeit v
die höchstmögliche zur Beschleunigung zur Verfügung stehende Kraft
Fmax = Pmax/v ausrechnen. Die max. mögliche Beschleunigung amax
errechnet sich mit Newton's No.1 nach Abzug der zur Überwindung des
Fahrtwiderstands nötigen Kraft.
Welches Drehmoment dabei an der Kurbelwelle anliegt, ist wie man sieht
vollkommen egal (nur Null darf es nicht sein, aber das ist es sowieso
nicht, weil sonst auch die Leistung gleich Null wäre.)
Zitat:
Aus der Kraft und der Geschwindigkeit kann man die Leistung
berechnen, schon klar!
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Naja, es läuft sozusagen andersrum: du hast die Leistung und die
Geschwindigkeit, und berechnest dir daraus die Kraft.
Zitat:
Gleiche Frage wie oben:
Kann es Leistung ohne Kraft geben?
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Und wenn nicht, stört uns das?
Zitat:
Und ist nicht die Kraft ursächlich für die Beschleunigung und damit
auch für das Vorhandensein von Geschwindigkeit?
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Ja, dazu hab' ich oben schon was geschrieben, deshalb hier nur in
Kurzform:
"ursächlich" für die Beschleunigung ist die Kraft,
"ursächlich" für die Kraft ist die Leistung.
Ich hoff' bloß, daß das nicht irgendwo zusammenhanglos
zitiert wird, das gilt halt für den Fall, daß sich was bewegt.
Im Stillstand sieht das anders aus, aber erstens wird dann
wie gesagt auch nichts gleistet und zweitens interessiert das
in diesem Thread sowieso nicht.
Zitat:
Sagt die Formel (Gleichung) nicht auch aus, daß bei
gleichbleibender Kraft die Leistung und Geschwindigkeit voneinander
abhängig sind?
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Naja, die Formel beschreibt halt die Beziehung, in der diese drei Größen
stehen.
Zitat:
Steigt die Geschwindigkeit dann muß auch die Leistung
steigen.
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"Müßte" ist in unserem Fall glaub' ich angebrachter, weil die Leistung ja
limitiert ist (im Gegensatz zum Drehmoment). Deshalb solltest du wohl
lieber die Voraussetzung "gleichbleibende Kraft" durch "gleichbleibende
Leistung" ersetzen, um dann zu folgern, daß die Kraft mit wachsender
Geschwindigkeit immer geringer wird.
Zitat:
Und sagt die Formel:
a = F / m
nicht aus, daß die Kraft und damit das Drehmoment für die
Beschleunigung zuständig ist?
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"...die Kraft und damit die
Leistung ..." muß es heißen.
Zitat:
Wenn ich den in unserem Fall konstanten Divisor (Masse m)
vernachlässige, ist dann nicht die Beschleunigung proportional zur Kraft (
a ~ F )?
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Ja, sogar dann noch, wenn du die Masse nicht vernachlässigst...
Zitat:
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...Ich denke ja, daß die Kraft/Drehmoment das Ei ist ...
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Also deine unorthodoxe Denkweise hat mir schon immer gefallen!
Gruß
Sven