So, jetzt mal im Einzelnen. PS ist eine Einheit fr Leistung, die in der Physik nicht mehr gebruchlich ist. Stattdessen wird Watt oder kW genutzt. Du willst wissen, wieviel Leistung ein Motor haben muss, um eine 20 Tonnen schwere Masse anzuheben. Diese Frage lsst sich nicht eindeutig beantworten. Ich zeige dir, warum.
Leistung ist eine zusammengesetzte, physikalische Gre und kommt in der Physik in verschiedenen Varianten vor. Ich reduziere das hier mal auf die Aufgabenstellung und spreche nur von Leistung infolge mechanischer Arbeit.
Was aber ist Leistung. Leistung ist das, was ich in einer bestimmten Zeit an Arbeit erledigen kann.Erledige ich gleiche Arbeit in weniger Zeit, so habe ich mehr geleistet.Somit kannst du schon einmal festhalten, dass Leistung eine zeitabhngige Gre ist.
Was aber ist Arbeit. Arbeit ist ebenfalls eine zusammengesetzte Gre unmd kann, wiederum bezogen auf die Mechanik, abhngig vom Weg oder der Geschwindigkeit sein. Da du die Masse anheben willst, liegt eine Wegabhngigkeit vor. 20 t entsprechen eine Masse von 20.000kg. Da du den Brocken nur anheben willst, lege ich einfach mal als Weg 0.1 m zu Grunde, also gerade mal 10 cm. Um diese Masse anzuheben, bentigst du eine Kraft von
F = m*g = 20.000kg * 9,81 m/s
also
F = 196200 N
Zu diesem Moment hast du gerade mal soviel Kraft aufgebracht, dass die Masse nicht mehr auf den Untergrund drckt. Sobald du die Masse jetzt ein Stck anhebst, leistest du Arbeit:
W = m*g*h
oder
W = F * s
In diesem Fall 0,1 m
W = 1962000 N * 0,1 m = 19620 Nm
So, jetzt kommen wir zur Leistung. In Abhngigkeit der Zeit variiert die Leistung. Je schneller du den Block auf die Hhe von 10cm bringst, edsto hher muss die Leistung des Motors sein:
P = W/s in 1s --> P = 19620Nm/s = 19620 W oder 19,62kW
P = W/s in 10s entsprechen dann1,962kW
Ich hoffe du siehst, dass man die Frage so wie du sie gestellt hast, nicht eindeutig beantworten kann.
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