Potenz
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Eine wichtige Einschränkung ist die Geschwindigkeit, mit der ein System mit Energie versorgt werden kann. Dies ist besonders kritisch im Durchschnitt, wenn das System sehr schnell Energie verliert.
Sie führen das Konzept der Leistung ein, das als die pro Zeiteinheit zugeführte oder verlorene Energie definiert wird.
ID:(602, 0)
Variación del trabajo
Gleichung
La variación del trabajo en el tiempo se denomina la potencia. Por lo general es una limitante ya que indica la velocidad que es un sistema capaz de crear/absorber energía.
$ \Delta W = W - W_0 $ |
ID:(4440, 0)
Potencia media
Gleichung
La potencia se define como la variación del trabajo en el tiempo lo que se expresa como
$ P =\displaystyle\frac{ \Delta W }{ \Delta t }$ |
La potencia se define como la variación del trabajo
$ \Delta W = W - W_0 $ |
en el tiempo
$ \Delta t \equiv t - t_0 $ |
lo que se expresa como
$ P =\displaystyle\frac{ \Delta W }{ \Delta t }$ |
La potencia es clave para entender las limitantes que tienen los sistemas para obtener o entregar energía limitando la forma como se comportan los objetos.
Los sistemas tienen un limite en la potencia que pueden generar (la energía que puede generar un sistema por unidad de tiempo) lo que limita su capacidad para cambiar la dinamica.
ID:(4439, 0)
Potencia instantánea
Gleichung
La potencia media calculada del trabajo
$ P =\displaystyle\frac{ \Delta W }{ \Delta t }$ |
es una aproximación de la potencia real que tiende a distorsionarse en la medida que la energía fluctúe durante el intervalo de tiempo. Por ello se introduce el concepto de la potencia determinada en un tiempo muy pequeño. Se habla en este caso de un intervalo de tiempo infinitesimalmente pequeño.
$P=\displaystyle\frac{dW}{dt}$ |
Si se considera la variación de la energía en el tiempo
$\Delta W = W(t+\Delta t)-W(t)$
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$P_m=\displaystyle\frac{\Delta W}{\Delta t}=\displaystyle\frac{W(t+\Delta t)-W(t)}{\Delta t}\rightarrow \lim_{\Delta t\rightarrow 0}\displaystyle\frac{W(t+\Delta t)-W(t)}{\Delta t}=\displaystyle\frac{dW}{dt}=P$
Esta ultima expresión corresponde a la derivada de la función trabajo
$P=\displaystyle\frac{dW}{dt}$ |
que a su vez es la pendiente de la representación gráfica de dicha función en el tiempo.
ID:(10612, 0)
Benötigte Leistung zum Flug
Bild
Eines der Beispiele, die verdeutlichen, wie wichtig die Leistung ist, um die Begrenzung der Bewegung zu verstehen, ist der Flug von Vögeln. Die Leistungskurve als Funktion der Fluggeschwindigkeit zeigt drei Hauptmerkmale auf:
• Sie steigt bei niedrigen Geschwindigkeiten aufgrund des Verlusts von Auftrieb und des Phänomens des sogenannten akustischen Kurzschlusses. In letzterem Fall nimmt der Auftrieb ab, weil hoher Druck von unten unter den Flügeln zur Oberseite entlang des äußeren Rands entweicht. Um diesen Effekt zu vermeiden und Treibstoff zu sparen, verfügen moderne Flugzeuge über Winglets, das sind kurze senkrechte Erweiterungen an den Flügeln. Diese Begrenzung bedeutet, dass auch Vögel eine Start- und Landestrecke benötigen; sie können nicht aus dem Stand starten oder ohne Laufen landen.
• Ein Minimumpunkt der Leistung, den Zugvögel nutzen, um lange Strecken mit geringem Energieverbrauch zurückzulegen. Dieses Minimum hängt von der Form der Flügel ab, was bedeutet, dass nur einige Vogelarten die Fähigkeit zur Migration haben.
• Ein Maximumpunkt der Leistung tritt bei hohen Geschwindigkeiten auf und führt zu einem höheren Energieverbrauch für schnellere Flüge. Auch hier ist die Form der Flügel entscheidend, um hohe Geschwindigkeiten zu erreichen, was Vögel der Beute kennzeichnet. Typischerweise sind Flügeldesigns von Vögeln entweder für die Jagd oder die Migration optimiert, wobei nur wenige Arten beide Strategien nutzen.
ID:(51, 0)
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Video
Video: Leistung