Big Bang 2, Schulbuch

52 6 Energie und Leistung Warum? Weil du auch zum Halten Energie benötigst (siehe auch A14 , S. 41 ). Du merkst diese Arbeit daran, dass das Halten anstrengend ist. Fassen wir zusammen: Von Arbeit spricht man in der Physik dann, wenn Energie von einer Form in eine andere umgewandelt wird. Die geflossene Energie bezeichnet man als Arbeit, und diese wird in Joule angegeben. Jetzt ist es nur mehr ein Katzensprung zur Leistung , denn diese ist Arbeit pro Zeit . Die Leistung hat den Buchstaben P , und du darfst sie nicht mit dem Druck p verwechseln (siehe Kap. 5.4 ). In T 6.1 sind Beispiele für Leistungen zusammengefasst. In Ruhe leistet der menschliche Körper etwa 1W pro Kilogramm . Bei einem Jugendlichen mit 40 kg wären das dann also 40W ( A14 ). Das bedeutet, dass pro Sekunde 40 J chemische Energie aus den Speichern umgewandelt werden. Wenn du eine Stiege hinauf­ läufst , kann deine Hebeleistung einige hundert Watt betragen ( 1  Info: Die Stufen rauf ). Beispiel Leistung Jugendlicher mit 40 kg in Ruhe 40W Computer (PC) 150W Hebeleistung beim Stufenlauftest ( 1  Info: Die Stufen rauf ) 480W Fön 1300W Backrohr 3000W Smart 33.000W (33 kW) Bugatti Veyron Super Sport 883.000W (883 kW) Taurus (stärkste Lok der ÖBB) 7.500.000W Donaukraftwerk 200.000.000W Blitz 1.000.000.000W Sonne 100.000.000.000.000.000.000.000.000W Einige Richtwerte für Leistungen T 6.1 Autos haben erstaunlich hohe Leistungen. Sogar der kleine Smart hat 33.000W! Wegen der großen Zahlen gibt man bei Autos die Leistungen in Kilowatt an (1 kW = 1000W). Die Pferdestärke (PS) ist eine veraltete Einheit und sollte eigentlich nicht mehr verwendet werden. Aber die Menschen sind Gewohnheitstiere und stellen sich nicht so gerne um. Die Umrechnung lautet 1 PS = 0,736 kW ( A13 ). Der Bugatti hat eine knappe Million Watt und ein Blitz rund eine Milliarde ( B 6.26 )! Der Meister alle Klassen ist die Sonne – ihre Leistung in Watt hat 26 Nullen. B 6.26 Ein fetter Blitz kann ein Milliarde Watt leisten, dauert aber auch nur rund 1/10.000 s lang. Die Stufen rauf Mit einfachen Mit- teln kannst du dei- ne Hebeleistung beim Stufenlaufen ermitteln. In der Mechanik gilt ja: Arbeit ist Kraft mal Weg . Die Kraft ist in diesem Fall deine Gewichts­ kraft und der Weg die Hebehöhe ( B 6.27 ). Weil Leistung wiederum Arbeit pro Zeit ist, ergibt sich folgende Formel: P  = ​  Arbeit ____  Zeit  ​= ​  Kraft·Weg ______ Zeit  ​= ​  Gewichtskraft·Hebehöhe ______________ Zeit  ​. Jetzt geht‘s los: 1) Du misst mit einer Waage deine Masse oder schätzt diese einfach ab. Nehmen wir als Beispiel 40 kg. 2) Dann berechnest du deine Gewichtskraft (400N). 3) Du suchst dir im Schulhaus eine kurze Stiege, misst die Stufenhöhe, zählst die Stufen und berechnest die Hebehöhe (z. B. 15 cm · 80 = 120 cm = 1,2m). 4) Nun nimmst du Anlauf und rennst, so schnell du kannst, die Treppe rauf. Du stoppst die Zeit, die du dafür brauchst (z. B. 1,00 s). 5) Zum Schluss setzt du alle Werte in die Formel ein. Die Leistung wäre in diesem Fall 480W. Von Arbeit spricht man in der Physik, wenn Energie von einer Form in eine andere umgewandelt wird . Sie wird in Joule gemessen. Leistung ist Arbeit pro Zeit und wird in Watt angegeben. B 6.27 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv