32
! "# $%&’($)*$

pvrb GV Physik am Velo 12.03.27 Dacfey

Embed Size (px)

Citation preview

����������� �� ���� �����������������������������������������

���������������� �� �!��� ��"�#��$%&'(���$)*$

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $

+���,���������

����������#������#���������������� ���-*&�� ������������������� ��$&�� �������������������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� .

�����������

/ �������������������������#�0�������(�

/ 1""��� 2����3!�#�������"������4

/ 5������������������67$����#�0, ������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� 8

+��������#�����#�� �

/ 1

/ "

9"�����������:�0������;

4<��� �#�=

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� >

+����(����#���0�������������#����#��������

?& �����������

??&������ ��

9"�����������:�������#����� ;

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� @

+���,���������

/ ��A������� �#�����#����������������������#���!(#���#������

����/ B���������������(�����-�

�� ����:�.&>��� C���,� ���#���#������/ $%=�!�#�:�$&*���,� �!�#�#������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� %

�������������9!����������;

*&D������������→ �#����#�!�������#���0�����,������0�

$&�� �����������������������

.&�������������������→��#�����"����������������

8&���������������E������������������

��

0�

! ��

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� F

+��� ��G����������� ����������

5���(�������������-?& #�����!������9�� �����������,������;??&???&?&&

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� C

?&�#�����!�������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *)

#�����!�������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� **

??&����������������

���������� ����#���!�����

����/ ����������������#�����!��������(�#������9������������

��������������,�������� ������ ��������������������������������;H��� �����������������#�����������

/ '�����#���!(#���II�'������ ���� �J�A������9� �������������5�����;

/ �����K� �������������������!(#�����G���������������������#��

/ �����������(#��� ���0��� �����#�0� �� ��#�

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *$

������������� �

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *.

???&�����"�����������������"������������

/ �������������������� �#������������#��������������→ �����������#���1������,�����#��� �#����#�����������������#���0�����,�����→E��������� �#������,,���#����� �����������������#�

/ �����������-�������� ������� ��#����1������,�����#��� �#����#��≠ ����������#�������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *8

&��� �����������������������(�#��

*&0�G������L��������������-��� ���,,���&"&�����������������������������

$& �#����#�#����������� ��������������9��(��������� ������M;�

.&�� �����������������8&K�(��������� ��(������������→

��#������ , ������A� ������������93<���������������4;����������� ����

>&→ ����D���#������������(���� �#����#�������������0������������������� �������������������

��

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *>

+��������� �����������(�#�����������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *@

�������������������������������������N�&O&�P���GQ

�����������#������-

� *�������� ��A���# ��7A

� ϕ � ����������

6 ��� ����,���-

� δ � ��������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *%

� ���������������������������R�N��,�# , ����������&Q�

0�������(��������������#���������(����

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *F

3!�#�������"������4���1""�A ��������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� *C

�� !��������#�����6 ��� ����

/ ����������!���������-������������δ ,� , ��� �����������������E��������������ϕ

���� ��������#����������(����

/ � ,��S���!����������� ,������������������������"���������#���,��������������A�����# #����-�E��������������ϕ J������������δ →���� �����δ �������������

)()()( tvkt ϕδ −=

dttd

vKdt

tdvKtvKtvKtT

)()(

)()()()()()()( 4321

δϕδϕδ +++=

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $)

!�#�������"����������1��� �

/ � �� ��� ��9��T���� �����������R;

/ ����� ,���� #�� ����#�� ��� �

/ 5�����������G������������R� 0���������� ��"������ 1������� ������(�#�����A������96 ,�������� ���D�0;�&&

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $*

�#� ��� ����#�����5S,��������

/ ���������������' #��� � ��(#���9 �����������0�������������;

/ �1!�1�D���#����������� ������� K����� ' 2����� +U���

4K��������������� �������������������� ��4

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $$

�����������

/ �������������������������#�0�������(�

/ 1""��� 2����3!�#�������"������4

/ 5������������������67$����#�0, ������������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $.

5�����������E������-�1����

����#���"� � ����V�6����-����/ 6@W*$7@ J�@�7$ → @�67$ J�@�W$7�� ∆W�:��$>>)��OV �L���������� ��' ������D��-/ *F)��<�������J��*.8&8�������0������ ���→

$@8��� ����#� S�#�J�*)F��+�����#�,��J�$>>)��O

� 4����= D���������E�������������-/ <������9D��� ��; *8$))��OV��/ 0,�������� *>8))��OV���9K� �����������;/ "� � *))))��OV��/ 0�� � ��#� $8)))��OV��/ !��#��������9����; >*8)��OV��

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $8

��(������#����������������

/ "�������-�������� :�D������#������#��� ���� ����

/ ! ������������#������#�� �������µ��� ��,�������+��������"�� ����������������>�E��� �

/ ������#������#� �� ��������

� ��,�������+����:�)&$*����E��� ��≈ *>�E������ :�.)��V�

/ 0����������#������#� ������⋅����α��� ��,�������+������≈ *>�E��U��� :�C)��������α���*°

:*&%>X�0�������

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $>

�����������������⋅�

0 5 10 15 20 25 30 35 400

50

100

150

200

250

300

350P

[W

]

v [km/h]

PR

PL

Pmech

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $@

+����������#

/ �������������������� ����� ���⋅�

/ +����������#�η -� ��,�������+��������'�������η ≈ $>X� � ����� :�.)��V��U�����������:�8>)�+������U����

���#���M

/ D���#������#���'��������� !� ����1�����������������#����G�,����,������-��1������

W������#��������������(�� ��,�������+����� ! ≈ F>�+�9������������'���;

/ D��������������"��

in

mech

PP=η

GUmech

total PP

P +=η

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $%

��������� �����������R

N���,-VV���&�,��#*)*&� VQ

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $F

+������ 0,���������

*&�����������#���������������0������$&WG���#�����������#�, ����������5������.&+����������#�#���'��������D���#�����

� 5��������#�����U�������K ���#��A������5��,,�

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� $C

K ���#��A������$))F��*%&5��,,��9�T1�,��#TW���;

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� .)

+������ 0,���������

*& 5��������#�����U���������� :�$*)&>�����0����������90�����;�� :�@��%���>F��:�$$)%F��� D�������#�������� :� #� :�C&>.�V��:�.8&.8��V�

9��������������������#����������������(�����������������9�;;� � :�$8&*�E������� :�$.)�+���"��:�*))8&C�+��$"�����"��⋅� :�$$*F>��O�

9'�������������������(������1�����������#�1��������;

$& 5��������U��WG���#���������W�� , ����������5�������$%"������� Σ ����&���' ������ 0���W��:�9$@8> F%F;�J�9*>@@ *88F;�J�

J�9$)@% @%);�J�9*@F) %*>;�:�8$%8�� $%"� :���⋅():�.%8C&%��O��$"��:�*@F%>��O

.& K �����5�������5� 5�:�$$*F>�O�J�*@F%>��O�:�.C)@*��O� ����,������5����������$&>.@����0,������� 9K� �����������;

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� .*

���������� ��5��������#������#�67$ 1���� ��

YYYYYYYY

9*;6@W*$7@9�;�J�@�7$ → @�67$ J�@�W$79�;��∆W�:��$>>)��OV �9$;6CW*89�;�J�*$&>�7$ → C�67$ J�%�W$79�;��∆W�:��>).$��OV �

v kJ/km CO2/km Bemerkungen

Fussgänger 5.5 km/h 236 kJ 24.4 g (1) Ptotal = 360 W

Velo 25 km/h 73 kJ 7.6 g (1) Pmech = 105 W

Auto (ca. 40 kW = 54.4 PS)

20 – 100 km/h 1651.9 kJ (2) 130 g(EU Ziel 2012)

pro 100 km: 4 kg Hexan =6 l Hexan (5.4 l Benzin)

Eisenbahn ca. 115 km/h 52762.5 kJ –

$)*$ '(�� $% �������#����� ��������� ������������� .$

��#��������-�D�������������������#������&&�9*F&$&$))C;�