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Lö­sung

Wenn ein Pa­pier- oder Stoff­dra­chen an sei­ner Leine vom Wind hoch­ge­zo­gen wird, hängt die Zug­kraft, die er dabei ent­wi­ckelt ab von

  1. DER WIND­GE­SCHWIN­DIG­KEIT

  2. Powerkite-Mechanik DER FLÄ­CHE DES DRA­CHENS

  3. DER BAU­ART DES DRA­CHENS

Diese Kräf­te kann man nut­zen um z. B.  einen elek­tri­schen Ge­ne­ra­tor an­zu­trei­ben.
Die En­er­gie, die dabei ge­ern­tet wer­den kann, ist gleich

EN­ER­GIE = ZUG­KRAFT mal AB­GE­ZO­GE­NE LEI­NEN­LÄN­GE
              W = F x s

Die Leis­tung, die der Dra­chen dabei um­setzt, ist dann

              P = W/t   = F x s/t    →     P = F x v

              LEIS­TUNG = KRAFT mal GE­SCHWIN­DIG­KEIT

Ab­bil­dung: Josef Fogls­zin­ger

Bei­spiel:

Ein Zug­d­ra­chen wird „von der Rolle“ ge­las­sen, bis nach einer Mi­nu­te 120 m Leine ab­ge­wi­ckelt sind. In die­ser Zeit zieht der Dra­chen mit 700 N an der Leine.

Wie hoch sind a) Lein­en­ge­schwin­dig­keit  b) Leis­tung  c) ge­ern­te­te En­er­gie ohne Be­rück­sich­ti­gung von Ver­lus­ten?

Geg.: t = 1min = 60 s
s = 120 m
F = 700 N

    Ges.: a) v L
b) P
c) W
a)       v

v

= s/t
= 120 m/60 s
= 2 m/s

       
b)       P



 = F x v
= 700 N x 2 m/s
= 1400 Nm/s = 1400 W

       
c)      W



 		= F x s
= 700 N x 120 m
= 84000 Nm

oder   W



= P x t
= 1400 W x 60 s
= 84000 Ws

Auf­ga­be: Die oben skiz­zier­te Ap­pa­ra­tur soll es er­mög­li­chen, die Leis­tungs­fä­hig­keit ver­schie­de­ner Dra­chen zu er­mit­teln und zu ver­glei­chen.
Be­schrei­be den Ab­lauf so eines Test­flu­ges vom Start bis zur Lan­dung.
Zer­le­ge in ein­zel­ne Pha­sen des Vor­gan­ges. Über­le­ge dir, wel­che
ver­schie­de­nen Auf­ga­ben die oben skiz­zier­te Ap­pa­ra­tur er­fül­len muss und be­schrei­be diese mög­lichst de­tail­liert. Denke an mög­li­che Ge­fah­ren!



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Wei­ter zu

Test