deine Frage ist ganz einfach.
Du musst dazu folgenden Ansatz wissen: Mechanische Energie ist gleich Kraft mal Weg
Also: $E_{mech} = F \cdot s$ , dies gilt aber nur, wenn F KONSTANT ist.
Auf eine Wasserkiste wirkt die Erdanziehungskraft (bzw. Gewichtskraft) $F_g$
Die Kraft ändert sich nicht, wenn du das Problem in erdnähe betrachtest. Würdest du die Kiste
vom Erdboden bis zum Mond hochheben, dann ändert sich die Gewichtskraft doch schon erheblich und
wäre nicht mehr konstant, da du dich ja immer weiter von der Erde wegbewegst.
Aber in der Nähe des Erdbodens ist die Gewichtskraft sehr gut konstant.
Möchtest du jetzt diese Kiste nach oben bewegen, dann gilt: $E = F \cdot s = F_g \cdot h$
h ist bekannt (h = 6,95m) und die dafür zur Verfügung stehende Energie entspricht der Energie, die
ein Wäschetrockner benötigt. Also setzt man diese Energieen GLEICH!
$E_{mech} = E_{elekt} = F_g \cdot h = m \cdot g \cdot h$ Für die Gewichtskraft gilt ja $F_g = m\cdot g$
g ist die Erdbeschleunigung und damit eine Konstante: $g = 9,81 m/s^2$
Also: $0,8 \cdot 18.900 kJ= 0,8 \cdot 18.900.000 J = 15.120.000 J = m \cdot 9,81 m/s^2 \cdot 6,95m$
Achtung: Die 0,8 müssen noch davor, da der Aufzug ja nur 80% der zur Verfügung stehenden Energie nutzt --> Wirkungsgrad!
Somit gilt: $ m = \frac{15.120.000 J}{9,81 m/s^2 \cdot 6,95} = 221.768 Kg$
Dies sind etwa 13.045 Kisten Wasser. Ist ja unglaublich!!!!!
Ich hoffe, ich konnte dir helfen.
Würde mich sehr freuen, wenn du mal einen Blick auf meinen YouTube Kanal wirfst.
Dort haben wir auch Experimente zur Energie! Vielen Dank.
Gruß, Max Metelmann
Lehrer/Professor, Punkte: 2.15K
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