Man dreht eine Kurbel mit einem Radius r=0,5m bei einer Kraft F H = 250 N 80 mal herum. Wie groß ist das Drehmoment?

Question

Man dreht eine Kurbel mit einem Kurbelradius r = 0,5m bei einer Handkraft F_H = 250 N    80 mal herum.

a) wie groß ist das auf die Kurbel übertragene Drehmoment?

b) Welche Arbeit hat man verrichtet?

c) wie groß ist die mechanische Leistung, wenn für den Vorgang eine Zeit  t = 250 s benötigt wird?

Answer 1

a)

M = L * F

mit:

M: Drehmoment
L: Länge des Hebelarms / der Kurbel (hier: 0,5 m )
F: Kraft (hier: 250 N)

also:

M = 0,5 m * 250N = 125 Nm

 

b)

W = F * s

mit:

W: Arbeit
F: Kraft (hier: 250N)
s: Weg (hier 80 mal der Umfang eines Kreises mit dem Radius 0,5m (Kurbellänge) )

s = 80 * 2 * pi * 0,5 m = 251,33 m

also:

W = 250 N * 251,33 m ≈ 62833 J = 62,833 kJ

 

c)

P = W / t

mit:

P: Leistung
W: Arbeit (hier: 62,833 kJ)
t: Zeit (hier: 250 s)

also:

P = 62833 J / 250 s = 251,33 W