Leistung / Energie

Aufrufe: 212     Aktiv: 19.11.2023 um 20:44

0

Guten Tag, 

Ich möchte gern ein Konzept klarer machen. 
Es gab das Beispiel, dass ein Schiff eine kinetische Energie von 5,95*10^9 J hat. 
Dies ist äquivalent zu 1650 kWh. 

Bedeutet das nun, dass jede Stunde die das Schiff fährt, erneut diese Energie aufgewendet werden muss? 

Vielen Dank für eine Antwort! 

Diese Frage melden
gefragt

Punkte: 24

 

Ja, diese Energiemenge von \(5.95\cdot 10^9 J = 1650\ kWh\) wurde in Bewegung und Wärme umgewandelt und muss jede Stunde neu aufgewendet werden.   ─   stefriegel 19.11.2023 um 18:52

es kann sein, dass ich falsch liege aber hätte das Schiff dann eine Leistung von 1650 kW ?   ─   pstan 19.11.2023 um 19:40

Nein, sorry, da habe ich mich falsch ausgedrückt. Also, diese Energiemenge muss anfangs aufgewendet werden, um das Schiff auf seine Endgeschwindigkeit zu bringen. Würde man keine weitere Energie aufwenden, würde das Schiff aber aufgrund der Reibung mit dem Wasser nach einigen Minuten stehen bleiben. Es muss also weiterhin Energie aufgewendet werden, um die Reibungsverluste auszugleichen. Wie groß dieser Wert ist, lässt sich aus diesen Angaben aber nicht entnehmen.   ─   stefriegel 19.11.2023 um 20:04
Kommentar schreiben
1 Antwort
0
die Kilowattstunde ist eine gebräuchliche Energieeinheit weil wir z.B. unseren Strom danach bezahlen. Z.B. verbrauchen wir ca. 6 kWh elektrische Energie am Tag, ich würde viel lieber sagen, dass wir durchschnittlich 250 W elektrische Leistung benötigen.

Kommen wir zu deinem Beispiel. 5,95*10^9 J ist die Energie die benötigt wird, um das Schiff auf die Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen. Z.B. hat ein 119.000 t schweres Schiff mit einer Geschwindigkeit von 36 km/h diese kinetische Energie. Wieviel Energie pro Stunde (also eine Leistung) benötigt wird, um mit dieser Geschwindigkeit konstant weiterzufahren, hängt vom Widerstand ab, den Luft und hier hauptsächlich Wasser, dem Schiff entgegensetzt.

Zum Verständnis ein anderes Transportsystem, den Hyperloop. Den gibt es (noch) nicht. Hier soll eine Kabine in einer luftleeren Röhre quasi reibungsfrei transportiert werden. Ich wähle die Zahlen sehr frei, weil sich das schön rechnen lässt. Die Kabine wiegt 10 t und wir auf 360 km/h beschleunigt. 5*10^7 J werden dazu benötigt. Für die Weiterfahrt mit 360 km/h wird keine Energie mehr gebraucht.

Ich hoffe, das hilft etwas. Gerne erwarte ich deine Antwort.
Diese Antwort melden
geantwortet

Punkte: 510

 

Vielen Dank pstan und stefriegel für Eure Antworten!
Danke auch für die Ergänzung @stefriegel - das wäre sonst meine nächste Frage gewesen.
Was dann auch den Hyperloop anbelangt, bedeutet dies, dass keine Beschleunigungsarbeit, wie etwa bei einem Schiffe, verwendet werden muss, um Reibungskräfte zu kompensieren und sich die Kabine entsprechend dem 1. Newtonschen Gesetz mit ihrem aktuellen Geschwindigkeitsvektor weiterbewegt.

Zu dem zweiten Absatz: Ich glaube daher kommt meine Verwunderung. Genauso definiert auch Wikipedia die Ekin: "Sie entspricht der Arbeit, die aufgewendet werden muss, um das Objekt aus der Ruhe in die momentane Bewegung zu versetzen."

Das bedeutet abschließend also nicht, dass die gleiche Energiemenge notwendig wäre, um die Widerstandskräfte zu kompensieren? Sondern wie Ihr andeutet, wäre es sinnvoll nun mit einer Leistungsangabe weiterzurechnen und wie diese zustandekommt lässt sich nicht entnehmen.

  ─   user7b7559 19.11.2023 um 20:44

Kommentar schreiben