[qwasi]

ich sitze gerade bei den Physik-HA meiner Großen und verzweifle.

Brauche jetzt mal Nerd-Power die sich mit Physik auskennen.

Aufgabe an Alle:

Berechne die Zeit, die eine Pumpe mit einer Leistung von 4000 Watt benötigt, um 1000Liter Wasser (m=1000kg) aus 20m Tiefe zu fördern.

Bitte mit Lösungsweg, vielen lieben Dank im Vorraus

[Thorasan]

Wieso nutzt Du nicht, wie die meisten bei den heutigen Möglichkeiten, eine der zahlreichen KIs, um dir selbst auf die Sprünge zu helfen?

Zuerst müssen wir die Schwerkraft auf den Wasserdruck umrechnen. Da das Wasser 20m unter Niveau steht, beträgt der Druck:
P = h * g * d / (2 * S)
S ist die Fläche des Rohres durch den Wasserdurchfluss und kann als 1 cm² angenommen werden.

P = 20 m * 9,81 N/m³ * 1 kg/m³ / (2 * 1 cm²)
= 49,05 kN/m²

Die Förderleistung der Pumpe kann berechnet werden als:
Förderleistung = Druck * Fläche
= 49,05 kN/m² * 1 cm²
= 49,05 N/cm²

Da die Pumpe eine Leistung von 4000 Watt hat, können wir diese in Newton umrechnen:
P = 4000 W / 736,82 W/N
= 5.39 N

Die Zeit kann berechnet werden als:
Zeit = Energie / Leistung
= (m * g) / P
= (1000 kg * 9,81 m/s²) / 5,39 N
= 176,4 s oder etwa 2 Minuten und 56 Sekunden.

Gegenrechnen kannst/musst/solltest Du das schon selbst, aber zumindest hättest Du dann den Weg und die Erklärung ohne großen Aufwand und ohne Wartezeit.

[qwasi]

Vielen Dank für die Hilfe

ich gehöre schon zum älteren Semester (ü40) und versuche wirklich fast alles was geht, ohne das künstliche Gedöns zu lösen, allein um die grauen Zellen in Gang zu halten.
KI kann unterstützen aber nie das Lernen ersetzen und was man nicht selbstständig sich erarbeitet / erlernt hat, fehlt. Ich sehe das leider mit großem Entsetzen an meiner GS und RS, wie leichtfertigt mit ChatGPT und Co umgegangen wird.

Man muss nur wissen wo es steht, ist das Richtig?

Selbst Grundwissen nicht erlernen, Grundfertigkeiten nicht trainieren , man wird dumm und dümmer. Man liest sich das einmal durch und fertig. Hinterfragt und hinterdenkt nicht das Thema und somit bleibt das Lernen auf einem Nullpunkt.

Warum KI trainieren und nicht das eigene Hirn?

Eine Frage habe ich aber noch:

Den oberen Teil habe ich nach mehrmaligen Überlegen , selbst hinbekommen mit dem Ergebnis 49,05N/cm³

Wie kommst du im mittleren Part auf die 736,82 W /N?

[Draalz]

Tja, dann bleibt noch die Frage, die durchaus realistisch ist:
4000 Watt Leistungsabgabe, oder 4000 Watt Leistungsaufnahme. Dazwischen liegt so etwas wie der Wirkungsgrad.

[qwasi]

ich beende jetzt dieses Thema, danke für die Zuarbeit an Thorasan.

Habe selbst nochmal alles durchgerecht , ich komme immer auf 49,05.

Als Kontrollmedium habe ich HIX Tutor benutzt, sehr gute Physik-KI

Ergebnis:

Um die Zeit zu berechnen, die die Pumpe braucht, folge diesen Schritten:

Finde die Formel für Arbeit:
Arbeit = Energie = Energie = Gewicht × Höhe.

Gewicht = m × g (g = 9,81 m/s², die Erdbeschleunigung).
m = 1000 kg.
Höhe = 20 m.

Gewicht = 1000 kg × 9,81 m/s² = 9810 N (Newton).

Berechne die Arbeit:
Arbeit = Gewicht × Höhe = 9810 N × 20 m = 196200 Joule.

Finde die Leistung der Pumpe:
Leistung = 4000 Watt (1 Watt = 1 Joule pro Sekunde).

Leistung = Arbeit / Zeit = Zeit = Arbeit / Leistung.

Setze die Werte ein:
Zeit = 196200 Joule / 4000 Watt = 49,05 Sekunden.

Runde auf eine sinnvolle Zahl:
Die Pumpe braucht etwa 49 Sekunden.

Fertig!


Es liebe die menschliche Intelligenz ! .... mehr braucht es nicht

[PornoPups]

Doppelter Dreisatz