(wieder einmal) Energieverbrauch

[pauli]

Sonst geht bei Vollgas nur die Drehzahl sofort hoch, die Geschwindigkeit steigt schon deutlich langsamer. Stimmt´s?

Versuche gerade es zu rekapitulieren:
- im 1. und 2. Gang steigt die Drehzahl extrem schnell, man darf nicht voll aufdrehen da sonst das Vorderrad zu hoch steigt - Überschlagsgefahr
- in den höheren Gängen (ab ca. 180) baut die Beschleunigung trotz Vollgasstellung immer deutlicher ab, aber da ist der Luftwiederstand schon gewaltig
- im höchsten Gang erreicht man die Drehzahlbegrenzung nur flach liegend und nach reichlich Strecke

Das Blöde ist, die ganzen "Nebeneffekte" sind zu groß als dass man die reine Beschleunigung gefühlsmäßig betrachten könnte.

Andererseits kommen die einem zugute: bei hoher Geschwindigkeit liegt das Motorrad stabil wie ein Brett, man muss schon deutlich drücken um es in eine Kurve zu zwingen.

[JotBe]

Zitat von rene

Und was ist mit Paulis Frage:

Verbrauch = Bedarf <> Inhalt.

Bin weg, rene

Warum denn so schnell?

Du hättest doch noch wenigstens darauf hinweisen können, dass es in der heutigen Physik mind. 3 verschiedene Energien gibt (auf der Quantenebene mWn noch ein paar weitere).


JB

[JotBe]

Zitat von pauli

Versuche gerade es zu rekapitulieren:
- im 1. und 2. Gang steigt die Drehzahl extrem schnell, man darf nicht voll aufdrehen da sonst das Vorderrad zu hoch steigt - Überschlagsgefahr
- in den höheren Gängen (ab ca. 180) baut die Beschleunigung trotz Vollgasstellung immer deutlicher ab, aber da ist der Luftwiederstand schon gewaltig
- im höchsten Gang erreicht man die Drehzahlbegrenzung nur flach liegend und nach reichlich Strecke

Das Blöde ist, die ganzen "Nebeneffekte" sind zu groß als dass man die reine Beschleunigung gefühlsmäßig betrachten könnte.

Andererseits kommen die einem zugute: bei hoher Geschwindigkeit liegt das Motorrad stabil wie ein Brett, man muss schon deutlich drücken um es in eine Kurve zu zwingen.

Jap, da stehen die Drehzahl und die Beschleunigung gegen den Luftwiderstand und der Trägheit.

Könnte man den Verbrauch mit der Drehzahl verbinden?


JB

[pauli]

mit Sicherheit steigt der Energieverbrauch mit der Drehzahl, es finden pro Sekunde zweifelsohne mehr Arbeitstakte und Verbrennungen im Zylinder statt.
Allerdings gibt es ja bei einem KFZ auch noch die Gangwechsel, bei dem sich das Übersetzungsverhältnis der Zanhräder ändert, da müssten also auch Berechnungen aus dem Bereich Hebel/Flaschenzug oder sowas berücksichtigt werden.

Vlt. wäre es mit einem Beispiel mit Raketenantrieb einfacher?

Zu "Energieinhalt" kann ich nichts sagen, wir müssen uns irgendwie einigen, wie wir die aufzuwendende Energie messen/darstellen.

[JotBe]

Zitat von pauli

mit Sicherheit steigt der Energieverbrauch mit der Drehzahl, es finden pro Sekunde zweifelsohne mehr Arbeitstakte und Verbrennungen im Zylinder statt.
Allerdings gibt es ja bei einem KFZ auch noch die Gangwechsel, bei dem sich das Übersetzungsverhältnis der Zanhräder ändert, da müssten also auch Berechnungen aus dem Bereich Hebel/Flaschenzug oder sowas berücksichtigt werden.

Vlt. wäre es mit einem Beispiel mit Raketenantrieb einfacher?

Diese Berechnungen hatte ich gerade gesucht, meine eigenen finde ich nicht mehr. Die nötigen Formeln schon, aber dabei kommt keine Energie raus, sondern die Treibstoffmenge pro Sekunde (in kg/s oder cm³/s, weiss nicht mehr genau), also ist es fraglich ob die Rechnerei sich lohnen würde.

@ alle:
Falls sonst jemand so rechensüchtig sein sollte, nur zu, schaden würde es auch nicht ...

Zu "Energieinhalt" kann ich nichts sagen, wir müssen uns irgendwie einigen, wie wir die aufzuwendende Energie messen/darstellen.

Jap, das ist genau der Pudel´s Kern.

Villeicht ist die "Treibstoffmenge pro Sekunde" doch nicht so verkehrt?

Hey ihr Mathemathikers, kriegt man die in Joules umgerechnet?


JB

[pauli]

Zitat von rene

Soviel Zeit habe ich gerade noch, um den Energieinhalt eines von der Masse m und Geschwindigkeit v abhängigen Körpers zu berechnen. Solange wir den Körper nicht gegen die Gravitationskraft beschleunigen und auch keine Rotationsenergie berücksichtigen müssen, sondern lediglich dessen Trägheit, bestimmt sich sein nicht-relativistischer Energieinhalt mit

E_kin = m/2*v² (oder relativistisch mit E_kin = (γ-1)m0*c²)

Über den Hamilton-Formalismus kann die kinetische Energie auch über den Impuls berechnet werden:

E_kin = p²/(2*m0) mit p=m0*v

oder über die relativistische Energie-Impulsbeziehung

E^2 = E0^2 + (p*c)^2 oder
(m*c^2)^2 = (m0*c^2)^2 + (p*c)^2

danke für die Info rene, die kin. Energie resultiert aus der Energie, die zur Beschleunigung gebraucht wurde. Das finde ich einleuchtend, woraus sollte sie sonst kommen. Ist der Tank nach der Beschleunigung leer, ist fast der komplette "Brennwert" des Treibstoffes in kin. Energie umgewandelt worden.

Reicht das als Beweis? Was Josef denke ich sehen möchte ist eine "umgekehrte" Rechnung quasi aus der "Sicht des Treibstoffes":
Wieviel Treibstoff mit gegebenem Brennwert/Energiegehalt muss die Pumpe pro Zeiteinheit bereitstellen, um die konstante Beschleunigung zu gewährleisten.

EDIT:
Oder andersrum ist es vlt. leichter zu rechnen:

Die Pumpe schafft immer nur dieselbe Treibstoffmenge pro Sekunde, das sollte bedeuten, dass die Beschleunigung nicht konstant ist sondern kleiner wird.

[JotBe]

Zitat von pauli

danke für die Info rene, die kin. Energie resultiert aus der Energie, die zur Beschleunigung gebraucht wurde. Das finde ich einleuchtend, woraus sollte sie sonst kommen. Ist der Tank nach der Beschleunigung leer, ist fast der komplette "Brennwert" des Treibstoffes in kin. Energie umgewandelt worden.

Damit wären wir aber wieder am Anfang:

Denn eine 2-fache Beschleunigung produziert 4-fache kin. Energie.

Reicht das als Beweis?

Leider nicht.

Den ich kann sogar gänzlich ohne Energieaufwand von 0 auf 108 000km/h kommen.
Weil ich ein grösserer Magier bin als Copperfield.

Ich bin ja auch der wirkliche leibliche Vater von Harry Potter,
und daher habe ich auch solche Zauberkräfte.

Man muss nur mit dem Zauberstab wedeln und unheilvoll schreien: BEZUGUS! SYSTEMUS! WECHSELUS!

*ganzfies *

Was Josef denke ich sehen möchte ist eine "umgekehrte" Rechnung quasi aus der "Sicht des Treibstoffes":
Wieviel Treibstoff mit gegebenem Brennwert/Energiegehalt muss die Pumpe pro Zeiteinheit bereitstellen, um die konstante Beschleunigung zu gewährleisten.

Das wäre schon mal was Konkretes.

EDIT:
Oder andersrum ist es vlt. leichter zu rechnen:

Die Pumpe schafft immer nur dieselbe Treibstoffmenge pro Sekunde, das sollte bedeuten, dass die Beschleunigung nicht konstant ist sondern kleiner wird.

Auf der Erdoberfläche sicher, nur was ist OHNE Luftwiderstand, Erdanziehung und Reibung ?

DAS ist DIE Frage.


JB

[JotBe]

Zitat von JotBe

Damit wären wir aber wieder am Anfang:

Denn eine 2-fache Beschleunigung produziert 4-fache kin. Energie.

Vlt. nicht einmal DAS.


Pauli, kannst du bitte in deine 1. Tabelle auch die E(kin) eingeben?

http://www.quanten.de/forum/attachme...5&d=1197126514

Damit wären wir auf jeden Fall ein Stück weiter.


Gruss,
JB

[pauli]

kann im Mom. nicht uploaden, E_kin wächst quadratisch, ist definitiv so geht gem. Formel garnicht anders, weiß nur nicht, welche Einheit das ergibt (Joule? Newton?).
Bei angenommen Fahrzeuggewicht 1000kg kommt nach 10sec. 5.000.000 raus, nach 20sec 20.000.000.

E_kin = m/2*v²

1000/2*100*100 = 5.000.000
1000/2*200*200 = 20.000.000

Und in unseren Beispielen gibt es keinen Luftwiederstand.

[JotBe]

Zitat von pauli

kann im Mom. nicht uploaden, E_kin wächst quadratisch, ist definitiv so geht gem. Formel garnicht anders, weiß nur nicht, welche Einheit das ergibt (Joule? Newton?).
Bei angenommen Fahrzeuggewicht 1000kg kommt nach 10sec. 5.000.000 raus, nach 20sec 20.000.000.

E_kin = m/2*v²

1000/2*100*100 = 5.000.000
1000/2*200*200 = 20.000.000

Stimmt ja, hatte ich ja selbst vor ein paar Seiten gerechnet. Nur kann das nie im Leben dem Verbrauch entsprechen.

Denn dann würde der Jahrtausendunsinn, dass eine bereits gezündete Rakete vor dem Abheben noch keine Energie verbraucht (weil ihre v=0 ist) richtig sein.

Und in unseren Beispielen gibt es keinen Luftwiederstand.

Jap, das kommt auch noch dazu. Da bin ich auch nicht mehr schlau.

Wie es aussieht, ist die Raketenberechnung doch fällig, nur habe ich ehrlich gesagt keine Lust dazu, zumindest momentan nicht.


dann bis dann,
Josef