Braucht man mehr Leistung bei unterschiedlicher Masse aber gleicher Form?
Ich habe ein Auto A und Auto B. Sie sind komplett gleich, nur A ist schwerer als B. Frage: Braucht Auto A mehr Leistung um die gleiche Geschwindigkeit zu halten als B ? Annahme es gibt nur Luftwiderstand kein Rollwiederstand.
2 Antworten
Wenn man den Rollwiderstand außer Acht lässt, und der Luftwiderstand wegen der gleichen Form gleich ist, dann brauchen beide Autos die gleiche Leistung um die Geschwindigkeit zu halten. Nur beim Beschleunigen braucht das schwerere Auto mehr Leistung...
Die Trägheit wirkt sich nur beim Beschleunigen und bremsen aus, nicht bei konstanter Geschwindigkeit.
Außer man fährt mit konstanter Geschwindigkeit bergab, dann würde das schwerere Auto tatsächlich weniger Leistung brauchen. Bergauf braucht das schwerere Auto dann aber auch entsprechend mehr Leistung... Aber bei waagerechter Strecke brauchen beide das gleiche.
Aber der Luftwiderstand bremst doch beide Autos mit gleicher Kraft, oder? Aufgrund von F=m*a, muss doch das Auto mit höherer Masse eine kleinere Abbremsbeschleunigung spüren und deshalb länger die gleiche Geschwindigkeit beibehalten. Das würde ich doch auch beobachten, wenn ich eine Steinkugel und eine Papierkugel rollen würde.
Aufgrund von F=m*a
bei konstanter Geschwindigkeit ist a = 0. Die Luftwiderstandsleistung hängt nur von Luftwiderstand und Geschwindigkeit ab.
Die beobachte/ resultierende a ist 0. Die Luftwiderstandskraft und die Motorkraft haben aber einen a Vektor der gleich groß ist, aber in entgegengesetzte Richtungen. Somit gleichen sie sich aus. Stimmt das?
a Vektor der gleich groß ist, aber in entgegengesetzte Richtungen
ja, sonst wäre die Geschwindigkeit nicht konstant. Aber der Einfluss der Masse fällt dadurch raus. Insbesondere ist die Motorkraft ein primärer Parameter, dh ohne Luftwiderstand würde sich a aus F ergeben, nicht umgekehrt.
die Gleichung, die für die Leistung gegen den Luftwiderstand anzusetzen ist, ist P = F * s/t, also Arbeit pro Zeit. Die Kraft F ergibt sich aus der Geschwindigkeit, der Luftdichte, der Frontfläche und dem Widerstandsbeiwert, die muss der Motor aufbringen, egal ob 1 Person dahinter sitzt oder 5 Personen.
Bei identischer Form unterscheiden sie sich nur im Rollwiderstand, dieser hängt u.a. vom Gewicht ab... wenn du keinen Rollwiderstand vorgibst, ist die Leistung gleich. In Realität: das schwerere Auto braucht zu Aufrechterhalten der Geschw. wegen des höhreren Gewichtes und damit des höheren Rollwiderstandes mehr Leistung
Sicher? Hat ein höher gewichtetes Auto nicht auch mehr Trägheit und braucht deshalb weniger Leistung, um gegen den Luftwiderstand anzukommen, als das leichtere Auto?