2011 Ph10bKA2 - Versionsgeschichte

Patrick.Nordmann am 21. Juli 2015 um 08:54 Uhr

2015-07-21T08:54:27Z

Patrick.Nordmann: /* Windkraftanlage */

2011-06-08T12:55:41Z

‎Windkraftanlage

Patrick.Nordmann am 8. Juni 2011 um 12:50 Uhr

2011-06-08T12:50:04Z

Patrick.Nordmann: /* Windkraftanlage */

2011-06-06T19:30:47Z

‎Windkraftanlage

Patrick.Nordmann am 6. Juni 2011 um 19:25 Uhr

2011-06-06T19:25:07Z

Patrick.Nordmann: /* Abstoßen mit dem Skateboard */

2011-06-06T19:20:42Z

‎Abstoßen mit dem Skateboard

Patrick.Nordmann: /* Springbrunnen */

2011-06-06T19:18:07Z

‎Springbrunnen

Patrick.Nordmann: /* Windkraftanlage */

2011-06-06T19:06:10Z

‎Windkraftanlage

Patrick.Nordmann am 6. Juni 2011 um 18:55 Uhr

2011-06-06T18:55:27Z

Patrick.Nordmann: /* Windkraftanlage */

2011-06-06T11:18:14Z

‎Windkraftanlage

← Nächstältere Version		Version vom 21. Juli 2015, 08:54 Uhr
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	*Ortsfaktor / Erdbeschleunigung: <math>9,81 \frac{N}{kg} = 9,81 \frac{m}{{sec}^2}</math>		*Ortsfaktor / Erdbeschleunigung: <math>9,81 \frac{N}{kg} = 9,81 \frac{m}{{sec}^2}</math>
	*Dichte von Luft: <math>1,2 \frac{g}{l}</math>		*Dichte von Luft: <math>1,2 \frac{g}{l}</math>
		+
		+	==[[2011_Ph10bKA2_Lösungen\|Lösungen]]==

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 Die anströmende Luft wird von den Rotoren im Idealfall auf 1/3 ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit abgebremst.
-*Begründe, warum bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/sec in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 7500 m^3 Luft mit einer Masse von 7500 kg abgebremst werden.
+*Begründe, warum bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/sec in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 40000 m^3 Luft mit einer Masse von 40000 kg abgebremst werden.
 *Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?
 *Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?
 ==Einige Angaben==

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 Die anströmende Luft wird von den Rotoren im Idealfall auf 1/3 ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit abgebremst.
-*Begründe, warum bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/sec in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 1500 m^3 Luft mit einer Masse von 1500 kg abgebremst werden.
+*Begründe, warum bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/sec in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 7500 m^3 Luft mit einer Masse von 7500 kg abgebremst werden.
 *Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?
 *Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juni 2011, 19:30 Uhr
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	*Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?		*Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?
	*Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?		*Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?
		+
		+
		+	==Einige Angaben==
		+	*Masse der Erde: <math>6 \cdot 10^{24} kg</math>
		+	*Ortsfaktor / Erdbeschleunigung: <math>9,81 \frac{N}{kg} = 9,81 \frac{m}{{sec}^2}</math>
		+	*Dichte von Luft: <math>1,2 \frac{g}{l}</math>

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 *Wie verändert sich die Energieform eines Wassertropfens der Fontäne im Laufe der Bewegung?
 *Welche Geschwindigkeit hat das Wasser der Fontäne beim Austritt aus dem Boden und welche beim Wiederaufreffen auf dem Boden?
 ===Windkraftanlage===
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 *Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?
 *Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?

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 *Längs welcher Strecke hat sie beschleunigt und wie weit rollt sie insgesamt?
 *Mit welcher Kraft hat sie sich weggedrückt und mit welcher Kraft wird sie gebremst?
-*Wieviel Energie hat sie zum Abstoßen benötigt?
+*Wieviel Energie steckt unmittelbar nach dem Abstoßen in Elisabeth und wieviel in der Erde?

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 *Mit welcher Frequenz dreht sich der Rotor maximal?
 *Wie groß ist die maximale Bahngeschwindigkeit an den Spitzen der Rotorblätter? (Auch in km/h)
-*Welche Kraft wirkt wegen der Rotationsbewegung auf ein 1kg schweres Teilstück des Rotorblattes aus der Spitze?
+*Welche Kraft wirkt wegen der Rotationsbewegung auf ein 1kg schweres Teilstück der Rotorblattspitze?
 *Warum ist die Belastung des Rotorblattes am höchsten Punkt viel geringer als am niedrigsten?

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 *Erkläre dies mit den Begriffen Massenträgheit, Impuls und Kraft.
 Peter sagt: "Beim Anfahren bin ich in den Sitz gedrückt worden!"
-*Wie sieht eine Aussenstehende Person den Anfahrvorgang?
+*Wie sieht eine außenstehende Person den Anfahrvorgang?
 *Erkläre wiederum die unterschiedlichen Sichtweisen mit den physikalischen Begriffen.
 ===Springbrunnen===
-{|
+[[Datei:Springbrunnen unterschiedliche Höhen.jpg|thumb]]
-| Der Springbrunnen hat eine 1,5 Meter hohe Fontäne. Vereinfachend nimmt man an, dass das Wasser oben angekommen zur Seite rückt ohne das von unten nachkommende Wasser zu stören und dann wieder herunterfällt.
+[[Datei:Springbrunnen waagrecht seite.jpg|100px|thumb]]
-Bei dem anderen Brunnen fließt das Wasser horizontal aus dem Rohr und fließt in ein Becken.
+Der Springbrunnen hat eine 1,5 Meter hohe Fontäne. Vereinfachend nimmt man an, dass das Wasser oben angekommen zur Seite rückt ohne das von unten nachkommende Wasser zu stören und dann wieder herunterfällt.
 *Beschreibe von beiden Brunnen die Impulsänderung eines Wassertropfens mit der Zeit. Mache dazu Skizzen mit Impuls- und Kraftpfeilen, die du erläuterst. Bei der Fontäne ist nur die Vertikalbewegung von Interesse. (Also hoch und runter.)
-| [[Datei:Springbrunnen unterschiedliche Höhen.jpg|thumb]]
+*Wie verändert sich die Energieform eines Wassertropfens im Laufe der Bewegung?
-| [[Datei:Springbrunnen waagrecht seite.jpg|100px|thumb]]
-−
-|}
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-Ein Rotorblatt hat eine Länge bis zu 50 Metern und dreht sich bei Windgeschwindigkeiten zwischen 3 m/sec und 25 m/sec mit einer Umlaufdauer zwischen 16 und zwei Sekunden.
+Bei einer größeren Anlage hat ein Rotorblatt eine Länge von 50 Metern und dreht sich bei Windgeschwindigkeiten zwischen 3 m/sec und 25 m/sec mit einer Umlaufdauer zwischen 16 und zwei Sekunden.
 *Mit welcher Frequenz dreht sich der Rotor maximal?
 *Wie groß ist die maximale Bahngeschwindigkeit an den Spitzen der Rotorblätter? (Auch in km/h)
-*Welche Kräfte wirken auf ein Rotorblatt, wenn es sich gerade am obersten (untersten) Punkt befindet?
+*Welche Kraft wirkt wegen der Rotationsbewegung auf ein 1kg schweres Teilstück des Rotorblattes aus der Spitze?
-**Erstelle zwei beschriftete Skizzen mit Kraftpfeilen.
+*Warum ist die Belastung des Rotorblattes am höchsten Punkt viel geringer als am niedrigsten?
-**Berechne die maximal auftretenden Kräfte. Dabei nimmt man an, dass der Schwerpunkt des 8 Tonnen schweren Rotorblatts ca. 10 Meter von der Achse entfernt ist, denn der Rotor ist an der Spitze ja viel "leichter".
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 Die anströmende Luft wird von den Rotoren im Idealfall auf 1/3 ihrer ursprünglichen Geschwindigkeit abgebremst.
-*Begründe, warum in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 1500 m^3 Luft mit einer Masse von 1500 kg abgebremst werden.
+*Begründe, warum bei einer Windgeschwindigkeit von 5 m/sec in einer Sekunde von der Anlage ungefähr 1500 m^3 Luft mit einer Masse von 1500 kg abgebremst werden.
-*Wieviel Energie geht von der Luftmenge auf die Anlage über?
+*Wieviel Energie geht von der Luftmenge pro Sekunde auf die Anlage über?
 *Wie verändert sich die übertragene Energiemenge, wenn der Wind doppelt so schnell weht?