Leistung und Energie Lernziele:

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1 Leistung und Energie Lernziele:
Die Prozessleistung einer Kraft und die kinetische Energie einer bewegten Masse kennen und diese Kenntnisse in einfachen Aufgaben anwenden können.

2 Niveau des Impulses Die Geschwindig-keit v gibt das Niveau des Impulses an.

3 Puffer IW1 IW2 P Ip1 Ip2 v1 v2

4 Leistung Prozessleistung P = v•Ip Zugeordneter Energiestrom IW = v•Ip
Leistung einer Kraft:

5 Impulskapazität Hydraulik: Mechanik:
(C) , Hermann Knoll, HTW Chur, Fachhochschule Ostschweiz

6 Speicher mit konstanter Kapazität
Hydraulik: Druck - Volumen - Diagramm

7 Speicher mit konstanter Kapazität
Mechanik: Geschwindigkeits - Impuls - Diagramm

8 Beispiel 4.8 Energie beim Stoss
Zwei verschieden schwere Luftkissenfahrzeuge (400 g und 800 g) bewegen sich gemeinsam mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s nach rechts. Nachdem ein ausgeklügelter Mechanismus eine vorgespannte Feder freigegeben hat, steht das leichtere still, und das schwerere bewegt sich umso schneller in die positive Richtung. Wie viel Energie hat die Feder abgegeben.

9 Arbeit und Energie Statische Definition: W(F) = Fvt = Fs Die Arbeit erscheint als Fläche im Kraft-Weg-Diagramm

10 Federgesetz (Hooke)

11 Gravitationsenergie WG = mgh

12 Beispiel 4.11 Achterbahn Der Schlitten einer Achterbahn (Masse m) wird auf der Höhe h0 über Grund mit der Geschwindigkeit v0 losgeschickt. Wie schnell würde sich der Schlitten auf der Höhe h bewegen, wenn keine Reibungs-verluste vorhanden wären?