Statische Motorleistung

Wissenschaft Physik
#1

Hallo zusammen. habe folgendes Problem. Man stelle sich einen Ausleger mit einem Drehpunkt „D“ vor. Dieser ausleger ist 1400mm lang. Vorne am Ausleger hängt eine Kiste Bier (23kg). Diese soll in 8 sekunden 1,6m hochgezogen werden.
Mit der Formel P= (F*s)/t kann ich die leistung ausrechnen: ((23*9,81)*1.6m)/8s = 45,126 Watt

So, nun zu meinem Problem. Wir haben in der Schule folgende Aufgabe bekommen: Wie groß muss der Motor dimensioniert sein, um die Kiste am Hebelarm von 1,4m und einem Wellendurchmesser 40mm in Waage zu halten?

Mit der o.g. Formel kann ich dies ja nicht berechnen, da der Kraftweg ja 0 ist. Ist es überhaupt physikalisch korrekt/machbar, für einen Motor eine leistung zu berechnen, der gar keinen Weg zurücklegt, sondern durch seine Antriebskraft lediglich eine statische Kraft aufbringt?

#2

Mit der o.g. Formel kann ich dies ja nicht berechnen, da der
Kraftweg ja 0 ist. Ist es überhaupt physikalisch
korrekt/machbar, für einen Motor eine leistung zu berechnen,
der gar keinen Weg zurücklegt, sondern durch seine
Antriebskraft lediglich eine statische Kraft aufbringt?

nein kann man nicht, da er, wie du erwähnt hast sich ja in dem sinne nicht bewegt. man kann höchstens die „kraft“, also das drehmoment bestimmen, die er haben muss. (man kann sich natürlich streiten, ob ein motor so überhaupt laufen kann=P). das drehmoment hat die einheit Nm, was also angibt, wieviele newton kraft der motor bei einem „hebel“ von wievielen metern aufbringen kann, oder eben umgekehrt. ich weiss jetz aber nicht, wie man den wellendurchmesser da noch ins spiel bringen sollte. schlussendlich zählt einfach der radius zwischen motorachse und aufhängepunkt am hebel. dieser ist mit der kraft zu multiplizieren, die senkrecht auf den radius wirkt.
lg niemand

#3

So, nun zu meinem Problem. Wir haben in der Schule folgende
Aufgabe bekommen: Wie groß muss der Motor dimensioniert sein,
um die Kiste am Hebelarm von 1,4m und einem Wellendurchmesser
40mm in Waage zu halten?

Mit der o.g. Formel kann ich dies ja nicht berechnen, da der
Kraftweg ja 0 ist. Ist es überhaupt physikalisch
korrekt/machbar, für einen Motor eine leistung zu berechnen,
der gar keinen Weg zurücklegt, sondern durch seine
Antriebskraft lediglich eine statische Kraft aufbringt?

Du hast richtig gedacht.
Die Angabe einer Leistung ist Quark, da ohne Wegverrichtung keine Leistung erbracht wird. (OK, nur die Verlustleistung im Motor).
Wenn man ausrechnen will, welcher Motor in der Lage ist, selbiges zu verrichten, dann benötigt man das Anzugsmoment des Motors, also dessen Drehmoment bei Drehzahl 0.

Ich denke aber, dass der Lehrer nicht völlig dumm ist und diese Frage eine Fangfrage war. Die hast mit obiger Überlegung mit Bravour bestanden. Ohne Weg keine Leistung, Berechnung unmöglich, EINS, setzen.

#4

ist. Ist es überhaupt physikalisch korrekt/machbar, für einen Motor eine leistung zu berechnen, der gar keinen Weg zurücklegt,

Hallo Andre, es ist das gleiche Problem wie das, die Motorleistung eines Hubschraubers im Schwebeflug anzugeben. Da sagt die Faustformel: 10Kw für 100 Kg, 200 Kw für 1000 Kg und 3000 Kw für 10000 Kg. Du siehst, das verläuft nicht einmal linear. Gruß, eck.

#5

Erstmal Danke für die Antworten.
Gibt es denn eine Formel oder Annäherung, wie man die Verlustleistung berechnen kann. Wenn ja, welche Veriablen sind dazu nötig?