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#453776 Physik-Aufgabe zur Beschleunigung (verkehr.kfz)

verfaßt von Karsten Meyer zur Homepage von Karsten Meyer, Konstanz am Bodensee, 29.04.2022, 17:11:45

Die nette Mathe-Aufgabe von Pahoo heute bringt mich auf die Idee, hier mal eine Frage zu stellen, die mich schon länger beschäftigt, die ich aber nichteinmal richtig formulieren kann.

Es geht darum, irgendwie zu quantifizieren, wie viel mehr Energie eine hohe Beschleunigung gegenüber einer niedrigen benötigt. Hintergrund ist der, dass viele meinen, hohe Beschleunigung würde (viel) mehr Energie "verbrauchen" gegenüber einer niedrigen. Rein theoretisch gibt es aber keinen Mehrverbrauch. Nur eben das bisschen, das dadurch entsteht, dass ich während der Zeit der Beschleunigung schneller bin als der, der langsamer beschleunigt. Das kann aber nicht viel ausmachen - zumindest, wenn die Zeit für die Beschleunigung im Vergleich zur Zeit der gesamten Fahrt klein ist. Und genau das würde ich dem einen oder anderen gern näher bringen.

Nun könnte ein Mathematik-Genie sicher eine Formel herausfinden, in der diese Energie in Abhängigkeit von vielen Größen errechnet wird. Nur hilft das vermutlich wenig. Vielleicht wäre es besser, einfach zwei halbwegs normale Szenarien gegenüberzustellen?

Ich denke mir hier mal solche aus:

--x--x--
Strecke: 1 km
Startgeschwindigkeit: 0 km/h
Endgeschwindigkeit: 100 km/h
Energieverbrauch bei 100 km/h: 20 kWh/100 km
Beschleunigung 1: 20 s von 0 auf 100 km/h
Beschleunigung 2: 5 s von 0 auf 100 km/h
--x--x--

Was hier natürlich fehlt, ist der benötigte Energieverbrauch bei kleineren Geschwindigkeiten. Sollen wir den Rollwiderstand und ein paar andere Dinge einfach weglassen und definieren, dass der Energieverbrauch im Quadrat zur Geschwindigkeit steigt (das gilt für den Luftwiderstand, der bei höheren Geschwindigkeiten das entscheidende Merkmal ist)?

Ihr seht vermutlich, ich bin damit völlig überfordert und hoffe, ich blamiere mich nicht allzusehr. Jeder Hinweis auf eine "Lösung" ist willkommen.

Habt ein schönes Wochenende
Euer Karsten

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Ich bin sehr aktiv bei facebook, wo ich vor allem Fotos zeige und mich in Gruppen über alles mögliche, insbesondere meine Heimatstadt Konstanz austausche.

 

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