Lernpfad Energie/Leistung: Zeit spielt manchmal eine Rolle: Unterschied zwischen den Versionen
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Drücke die Leistung der Uhrgewichte als Formel aus. | Drücke die Leistung der Uhrgewichte als Formel aus. | ||
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<math>P=\frac{E_\text{Lage,nachher}-E_\text{Lage,vorher}}{t_\text{nachher}-t_\text{vorher}}</math> | <math>P=\frac{E_\text{Lage,nachher}-E_\text{Lage,vorher}}{t_\text{nachher}-t_\text{vorher}}=m\cdot g \cdot \frac{h_\text{nachher}-h_\text{vorher}}{t_\text{nachher}-t_\text{vorher}}</math><br> | ||
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Beim Einsetzen wird dir auffallen, dass der Wert, der herauskommt ein negatives Vorzeichen hat. Das ist kein Rechenfehler, sondern beschreibt einfach nur, dass das Uhrgewicht in der Zeit Energie abgibt, umgangssprachlich sozusagen ein "energetisches Minus macht".}} | |||
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Version vom 9. April 2015, 12:59 Uhr
Armbrust und alte Uhr
Wir betrachten zwei "Maschinen" ohne Motor.
Unsere beiden Maschinen gehen also sehr unterschiedlich.
- Die Armbrust überträgt die Spannenergie in extrem kurzer Zeit auf den Bolzen, der sie als Bewegungsenergie mitnimmt.
- Die Uhr gibt die Lageenergie sehr sehr langsam über einen großen Zeitraum hinweg an das Uhrwerk weiter. Dort wird sie durch die Reibung der Zahnräder usw. in Wärmeenergie umgewandelt.
Die Zeit innerhalb derer Energieumwandlungen vor sich gehen, wir uns bislang noch nicht angeschaut. Das holen wir jetzt nach.
Leistung als physikalische Größe
Bei unserem Beispiel wirst Du vermutlich den Unterschied der Lageenergien durch den Zeitunterschied (in Sekunden) dividiert haben. Die Menge an umgewandelter Energie pro Zeit wird auch als Leistung (engl.: Power) bezweichnet. Entsprechend ist das Formelzeichen .
Wenn "Joule" die Einheit für die Energie ist und "Sekunde" die in der Physik typische Einheit für die Zeit, so ergibt sich fast zwingend, dass die Einheit für die Leistung
ist.
