Physik: Motor berechnen
Hallo Leute, Ich habe bald einen Physik Test und brauche noch die Antwort zu einem Beispiel. Kann mir hier Irgendeiner helfen ?
Bsp: Ein Motor läuft aus dem Stillstand in 5 Sekunden auf 1500 UmdrehungenMinute an. Wie viele Umdrehungen hat er dabei gemacht?
Wenn ihr mir per Formeln das ganze erklären könntest wäre das noch optimaler.
Danke im Voraus !!!
Liebe/r BabaBurschi,
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Jenny vom gutefrage.net-Support
4 Antworten
Die Drehfrequenz f ist die Zahl der Umdrehungen pro Sekunde. Sie steigt gleichmäßig von 0 auf 25/s. Durchschnittswert ist also 12,5/s. Die Gesamtzahl der Drehungen ist dieselbe, als wenn er 5s lang mit 12,5/s rotiert, also 62,5 Drehungen.
Um das beantworten zu können, müßte man noch etwas wissen, das nicht angegeben ist: Wie beschleunigt der Motor? Mit anderen Worten: Wie ist der Verlauf des Drehmoments über die Drehzahl?
FK1954 geht bei seinem Lösungsvorschlag davon aus, daß der Motor gleichmäßig beschleunigt, daß also das Drehzahl-Zeit-Diagramm eine mit konstanter Steigung ansteigende Gerade ist. Wenn man das annimmt, dann läßt sich die Lösung leicht ausrechnen, wie er sagt: Die Fläche unter der Drehzahl-Zeit.Kurve ist ein Dreieck, sein Flächeninhalt entspricht der Zahl der ausgeführten Umdrehungen. Er ist gleich wie der des Rechtecks, das die Fläche unter der Kurve wäre, falls die ganze Zeit die Durchschnittsdrehzahl geherrscht hätte, also die Hälfte der Enddrehzahl. Das ergäbe also 1500 U pro Minute, durch 60 Sekunden pro Minute, mal 5 Sekunden, durch 2.
Es ist gut möglich, daß die Verfasser der Aufgabe stillschweigend von so einem gleichmäßig beschleunigenden Phantasiemotor ausgingen und es zu sagen vergessen haben. Physikalische Schüleraufgaben sind oft unvollständig gestellt und unterstellen stillschweigend zusätzliche, nicht unbedingt realistische Annahmen über die Beschaffenheit des Versuchsaufbaus.
In der Realität beschleunigen Motoren nicht gleichmäßig. Ihre Drehmoment-Drehzahl-Diagramme sind, je nach Bauart, verschieden, aber es sind keine Geraden.
Richtig, ich habe eine konstante Beschleunigung des Motors unterstellt. Die einzige Möglichkeit, mit den Angaben eine Lösung vorzuschlagen.
Okay damit habe ich es jetzt ganz verstanden :D Wegen dem gleichmäßigen Teil steht hier nix also: böses Buch !!! :D Danke vielmals !
Die Aufgabe kann man durch einfaches Nachdenken lösen.
Die Drehzahl nimmt ständig zu. Man kann eine durchschnittliche Drehzahl ausrechnen und daraus die Anzahl der Umdrehungen.
Danke das hilft schon sehr, aber kannst du mir noch eine Lösung sagen wie ich das ganze schriftlich mache also mir die Formeln sagen? Danke im Voraus
Hi,
Die "Schulphysik" betrachtet den Anlauf des Motors als gleichmäßig beschleunigte Rotation. Dann folgt daraus:
n = 1500*min^-1 = 25*s^-1 (Drehzahl)
omega = 2*pi*n = 2*pi*25*s^-1 (Winkelgeschwindigkeit)
alpha = omega/t = 10*pi*s^-2 (Winkelbeschleunigung)
sigma = alpha*t²/2 = 125*pi*rad (Drehwinkel)
N = sigma/(2*pi) = 62,5 (Anzahl der Umdrehungen)
MfG