Hilfe, brauche Physik Nachhilfe

[wdczap]

An die Techniker und Physiker in diesem Forum:

Physik ist nicht gerade meine Stärke bzw. die Schule schon recht lange her. Ist folgende Berechnung der maximalen Bewegungsenergie für einen Kite richtig, bzw. reicht die Betrachtung Geschwindigkeit und Masse oder müsste man auch die Haltekräfte für die Bewegungsenergie mit berücksichtigen?

1 Joule (J) = 1 kg x m² : s² = 1 kg x v²

heisst, wenn mein Kite ca 2.0 kg oder 2.5 kg wiegt bei einer Geschwindigkeit v eine maximale Bewegungsenergie von:

2.0 kg x (20 km/h(² = 2.0 kg x (5.5556 m/s)² = 61,728 J

2.0 kg x (30 km/h)² = 138,889 J

2.0 kg x (40 km/h)² = 246,913 J

2.5 kg x (20 km/h)² = 77,160 J

[Hoim]

Wofür brauchst du das????

[switch]

Gegenfrage wäre was du mit der kintetischen Energie (1/2mv^2) des Kites willst.
Die ist für die meisten Betrachtungen ja nicht sonderlich interessant und relativ klein.

[wdczap]

Ah,

also stimmt meine Formel schon mal nicht, Danke für diesen Tipp. Ich brauche das für eine rechtliche Frage.

In Österreich gilt alles, was sich in der Luft (bis max 30 m) mit einer Bewegungsenergie von maximal 79 J bewegt als Spielzeug. Wollte nur mal abschätzen, was das in der Praxis bei einem Kite bedeutet. Also wohl sehr vorsichtig geschätzt zumindest folgendes:

0.5 x 2.0 kg x (20 km/h)² = 31 J
0.5 x 2.0 kg x (30 km/h)² = 69 J
0.5 x 2.0 kg x (40 km/h)² = 123 J
0.5 x 2.5 kg x (20 km/h)² = 39 J
0.5 x 2.5 kg x (30 km/h)² = 87 J
0.5 x 2.5 kg x (40 km/h)² = 154 J

@wdczap

Nimm m/s. Sind die Einheiten, die die Formel gerne sieht. 3,6 km/h entspricht 1 m/s.

Ob das zielführend ist, kann ich nicht sagen. Ich kite mit einer Kraft, und die ist über den Auftrieb des Kites definiert. Und die hat des Potential, mich mehrere Meter hoch zu heben. E = m * g * h.

[wdczap]

@stift,

jau, hab ich schon mit m/s gerechnet, die km/h dienen eigentlich nur der Plausibilität und einfacheren Einschätzung der Kitegeschwindigkeit.

An den Auftrieb hab ich auch kurz gedacht, aber in dem Text, um den es geht, ist ausdrücklich von der Bewegungsenergie die Rede. Ich hab da lang drüber nachgedacht, aber ich denke das bezieht sich wirklich nur auf die Formel für die kinetische Energie.

Ausserdem würde ich jetzt mal vermuten, dass auch zwischen Auftrieb und Fluggeschwindigkeit ein Zusammenhang besteht, so dass der Auftrieb damit auch in der Geschwindigkeit berücksichtigt wird.

wdc

[switch]

Zitat von wdczap

Ausserdem würde ich jetzt mal vermuten, dass auch zwischen Auftrieb und Fluggeschwindigkeit ein Zusammenhang besteht, so dass der Auftrieb damit auch in der Geschwindigkeit berücksichtigt wird.

eigentlich erst mal nicht.. Zusammenhänge bestehen zwar überall,
aber ein Kite mit null geschwindigkeit (über Boden) = 0 Bewegungsenegrie kann dennoch 4 Tonnen Auftrieb haben.

Geschwindigkeiten sind auch immer relativ.

Aber Kugelstossen ist in Österreich auf jeden Fall kein Spiel (Spielzeug) mehr..

[ShortSqueeze]

Zitat von wdczap

0.5 x 2.0 kg x (20 km/h)² = 31 J
0.5 x 2.0 kg x (30 km/h)² = 69 J
0.5 x 2.0 kg x (40 km/h)² = 123 J
0.5 x 2.5 kg x (20 km/h)² = 39 J
0.5 x 2.5 kg x (30 km/h)² = 87 J
0.5 x 2.5 kg x (40 km/h)² = 154 J

die Rechnungen sind jedenfalls korrekt.
Wie schon angemerkt ist die kinetische Energie des Kites gering im Vergleich zu deiner kinetischen Energie (Körpermasse) beim Sprung, die du dann idealerweise in Höhenenergie umwandelst. Fette Kiter sollten übigens theoretisch genauso hoch fliegen wie leichte, weil sich in der Energiebilanz die Masse rauskürzt. Schnell fahren bringts dagegen sehr.

Zitat von ShortSqueeze

Fette Kiter sollten übigens theoretisch genauso hoch fliegen wie leichte, weil sich in der Energiebilanz die Masse rauskürzt.

Die Kraft kommt über den Auftrieb des Kite. Da ist u.a. v*v und Fläche des Kites drin und keine Masse. Die Bewegungsenergie des Kitetuches an sich ist irrelevant, allenfalls für die Fähigkeit in Windlöchern nicht gleich aus dem Himmel zu fallen. Das könnte Core in der Werbung ausschlachten. Wer hat Jehova gesagt?

[Thomas1801]

Je größer die Fläche des Schirmes, desto mehr energie produziert er.

Die Energie von einem KIte der 1qm Fläche hat und 1kg wiegt wird eine viel kleinere sein als ein 10qm kite, der meinetwegen 10kg (oder 1kg, ganz egal) wiegt.

Eine Formel dazu kenne ich aber keine...
werde aber nochmal nachdenken....

[Thomas1801]

So, ich nochmal:
Ich würde irgendwie über die Kraft (F) des Schirmes, welche sich aus Druck (p) und Fläche ergibt, gehen.

Druck ist die Windgeschwindigkeit, Fläche ist Größe des Schirmes.
p=F/A
F=A*p

So kannst Du über die Kraft auf auf die Arbeit gehen.
W=F*s (wobei s die Strecke des Schirmes ist, zum Bsp. Weglänge durch die POwerzone oder so...)

Dann hast Du die Arbeit/ energie des Schirmes, ohne eine bestimmte Zeit.

Übrigens ist dies nur ein schneller Gedanke meinerseits. Muss nicht unbedingt stimmen...

[wdczap]

OK,

Danke, das hat mir sehr geholfen, meine Gedanken ein bisschen zu ordnen und die Bewegungsenergie des Kites auszurechnen; und allein darum ging es mir. Auftrieb, Gesamtenergie von Kiter und Kite, ist für meine Betrachtung nicht relevant. Für wenn es von Interesse ist, es geht um das neue Östereichische Luftrecht und Kiten (http://rechtsanwalt-czap.de/rechtsge...ftrecht-a.html). Aber ich will damit hier jetzt keine neue Diskussion starten.

wdc

[Karsten09]

Wie sieht es denn mit der Geschwindigkeit vom Wind aus?
Kites haben hauptsächlich Power aufgrund von hohen windgeschwindigkeiten die sie umströmen.
Dazu kommt noch die fahrtgeschwindigkeit und Geschwindigkeit die man evtl durch lenken erhält


Also wenn man 40-50 kmh fährt, Wind dabei rechnen und eventuell noch lenk Geschwindigkeit (sinus kurven etc)

Also das braucht man denke ich für die kraft die der Kite hat.