Leistung, Kraft, Weg und Zeit berechnen

Onlinerechner und Formeln zur Berechnung von Leistung, Kraft, Weg und Zeit

Leistung Rechner

Mechanische Leistung berechnen

Berechnet den Zusammenhang zwischen Leistung (P), Kraft (F), Weg (s) und Zeit (t). Mechanische Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit.

Einheit Sekunden
Resultat
Leistung:
Kraft:
Weg:
Zeit:

Beispielrechnung

Beispiel: Kran hebt Last
Aufgabe:

Ein Kran hebt eine Last von 1000 kg (entspricht 9810 N) über eine Höhe von 10 m in 20 Sekunden. Welche mechanische Leistung ist erforderlich?

Gegeben:
  • Kraft F = 9810 N (Gewichtskraft der Last)
  • Weg s = 10 m (Hubhöhe)
  • Zeit t = 20 s
  • Gesucht: Leistung P
Lösung:
\[P = \frac{F \times s}{t}\]
\[P = \frac{9810 \text{ N} \times 10 \text{ m}}{20 \text{ s}}\]
\[P = \frac{98100 \text{ Nm}}{20 \text{ s}} = 4905 \text{ W} = 4{,}905 \text{ kW}\]
Praktische Anwendungen
Maschinenbau: Krane, Aufzüge, Förderbänder, Pressen
Fahrzeugtechnik: Motorleistung, Beschleunigung, Bergfahrt
Sportwissenschaft: Trainingsleistung, Energieverbrauch
Zeiteingabe-Hinweise
Flexible Zeiteingabe:
  • 2:14'10 → 2 h, 14 min, 10 s
  • 2:0 → 2 h
  • 2:14 → 2 h, 14 min
  • 2:00'18 → 2 h, 18 s
  • 2'18 → 2 min, 18 s
  • 45 → 45 s

Formeln zur Leistung, Kraft, Weg und Zeit

Die mechanische Leistung beschreibt, wie schnell Arbeit verrichtet wird. Die Maßeinheiten sind Newton (N) für Kraft, Watt (W) für Leistung, Meter (m) für den Weg und Sekunden (s) für die Zeit.

Leistung berechnen

Grundformel für mechanische Leistung aus Kraft, Weg und Zeit.

\[\displaystyle P = \frac{F \cdot s}{t}\]
Leistung = Arbeit pro Zeit
Kraft berechnen

Umstellung zur Berechnung der benötigten Kraft.

\[\displaystyle F = \frac{P \cdot t}{s}\]
Bei gegebener Leistung und Geschwindigkeit
Weg berechnen

Umstellung zur Berechnung der zurückgelegten Strecke.

\[\displaystyle s = \frac{P \cdot t}{F}\]
Strecke bei konstanter Kraft und Leistung
Zeit berechnen

Umstellung zur Berechnung der benötigten Zeit.

\[\displaystyle t = \frac{F \cdot s}{P}\]
Dauer für eine bestimmte Arbeit
Wichtige Hinweise
  • Mechanische Leistung ist Arbeit pro Zeiteinheit: P = W/t
  • Arbeit ist das Produkt aus Kraft und Weg: W = F × s
  • 1 Watt = 1 Joule/Sekunde = 1 Nm/s
  • Zeit kann in verschiedenen Formaten eingegeben werden (s, min:s, h:min's)

Detaillierte Beschreibung der mechanischen Leistung

Physikalische Grundlagen

Diese Funktion berechnet den Zusammenhang zwischen Leistung, Kraft, Weg und Zeit. Die mechanische Leistung beschreibt, wie schnell mechanische Arbeit verrichtet wird.

Bedienungshinweise

Zur Berechnung wählen Sie mit den Radiobuttons welcher Wert berechnet werden soll. Dann tragen Sie die erforderlichen Werte ein und klicken den Button 'Rechnen'. Die Zeit kann flexibel in verschiedenen Formaten eingegeben werden.

Anwendungsbereiche

Maschinenbau

Krane, Aufzüge, Förderbänder, Pressen, Hydrauliksysteme. Dimensionierung von Antrieben und Motoren.

Fahrzeugtechnik

Motorleistung, Beschleunigungsvermögen, Bergfahrleistung. Berechnung von Fahrleistungen und Energieverbrauch.

Sportwissenschaft

Trainingsleistung, Energieverbrauch, Leistungsdiagnostik. Analyse von sportlichen Leistungen und Ausdauer.

Leistungsvergleiche verstehen

Mechanische Leistung ist überall im Alltag präsent. Hier einige praktische Vergleiche:

Mensch

Dauerleistung: ~75 W
Spitzenleistung: ~400 W
Treppe steigen: ~200 W

Fahrzeuge

E-Bike Motor: ~250 W
Kleinwagen: ~50 kW
LKW: ~300 kW

Maschinen

Haushaltsaufzug: ~3 kW
Baukran: ~50 kW
Schiffskran: ~1000 kW

Erkenntniss: Die benötigte Leistung steigt erheblich mit der zu bewegenden Masse und der gewünschten Geschwindigkeit!


Weitere Physik Funktionen

Arbeit, Leistung und Zeit • Arbeit und Weg • Drehmoment • Druck, Kraft und Fläche • Gewichtskraft • Leistung, Kraft, Weg und Zeit • PS in kW umrechnen • PS in hp umrechnen • Schiefe Ebene • Wirkungsgrad • Zentrifugalkraft • Gravimetrische Energiedichte • Kinetische Energie • Volumetrische Energiedichte • Bahngeschwindigkeit • Beschleunigung nach Distanz • Beschleunigung nach Zeit • Geschwindigkeit, Weg und Zeit • Kreisbewegung • Winkelgeschwindigkeit • Fallgeschwindigkeit • Schalldruckpegel, Pacal und Dezibel • Schallgeschwindigkeit, Mach-Zahl • Schallgeschwindigkeit, Temperatur • Temperatur in der Atmosphäre • Getriebeübersetzung • Riemenlänge • Brechungswinkel