Etwas Mechanik
ETWAS MECHANIK
Bevor man sich wirklich tiefergehend mit dem Tuning befasst, wäre es nicht schlecht einmal einige Grundbegriffe der Mechanik zu beherrschen, und um alle Formeln verstehen zu können.
Die wichtigsten physikalischen Größen
ZEIT gemessen wird sie in Sekunden (s), Formelzeichen t
Die Erde benötigt zum vollständigen Umlauf um die Sonne 365 Tage 5 Stunden (h) und rd. 49 Minuten (min). da wir ein Jahr mit 365 Tagen annehmen, würde nach spätestens vier Jahren die Erde um einen Tag falsch in der Stellung zur Sonne stehen. Aus diesem Grund wird dieser Tag (besser die 4 mal 5h und 49min) alle vier Jahre dem Kalender angehängt. Wir haben ein Schaltjahr mit 366 Tagen.
1 Tag = 24 Stunden (h) = 1440 Minuten (min) = 86400 Sekunden (s)
STRECKE gemessen wird sie in Metern (m), Formelzeichen s
Ein Meter (m) ist der 40millionste Teil des Erdumfanges, also beträgt der Erdumfang 40 000 000 Meter (m), gemessen über die Pole. Ein Stab, der die Länge des 40millionsten Teiles des Erdumfanges hat, nämlich das Urmeter, liegt in Breteuil bei Paris. Es ist aus Platin-Iridium gefertigt und wird ständig auf 0 C gehalten.
1 Meter (m) hat 100 Zentimeter (cm) oder 1000 Millimeter (mm)
1 Dezimeter (dm) = 10 Zentimeter (cm)
MASSE gemessen wird sie in Kilogramm (kg), Formelzeichen m
Die Masse (m) eines Körpers wird durch Vergleich mit Körpern bekannter Massen bestimmt. Die masse (m) von einem Kilogramm (kg) wurde ursprünglich von einem Kubikdezimeter (dm3) Wasser von 277 K dargestellt. Heute wird als Urkilogramm ein Platin-Iridium-Zylinder von 39 mm Durchmesser und 39 mm Höhe verwendet.
M = Masse in Gramm (g), Kilogramm (kg), Tonne (t)
1 Tonne (t) =1000 kg
1 Kilogramm = 1000 g
1 Gramm = 1000 Milligramm (mg)
KRAFT gemessen wird sie in Newton (N), Formelzeichnen F
Eine Kraft kann einen Körper in Bewegung setzen oder dessen Bewegung ändern, ebenso den Körper verformen. Die Einheit der Kraft ist das Newton (N). 1 Newton (N) ist jene Kraft, die der Masse (m) von 1 Kilogramm (kg) die Beschleunigung (a) von 1m/s erteilt.
Nach dem englischem Physiker Sir Isaak Newton gilt folgende Gleichung:
F = m a F = Kraft in N
M = Masse in kg
A = Beschleunigung in m/s
GEWICHTSKRAFT gemessen wird sie in Newton (N), Formelzeichen G
Die Gewichtskraft von 9,80665 Newton ist gleich der Kraft, mit der die Masse von einem Kilogramm am 45. Breitengrad in Höhe des Meeresspiegels auf eine Unterlage drückt. Die Gewichtskraft einer Masse stellt man mit der Federwaage fest. Würde man an verschiedenen Stellen der Erde die Gewichtskraft einer und derselben Masse mit der Federwaage messen, würde man feststellen, dass die Gewichtskraft sich ändert. Je näher man dem Erdmittelpunkt kommt, umso größer wird die angezeigte Gewichtskraft; das heißt, am Nordpol und Südpol wird in Meereshöhe die größte, am Äquator die niedrigste Gewichtskraft gemessen.
G = m g G = Gewichtskraft in N
M = Masse in kg
G = Erdbeschleunigung in m/s
GESCHWINDIGKEIT gemessen wird sie in Meter pro Sekunde(m/s), Formelzeichen v
Die Geschwindigkeit ist die pro Zeiteinheit zurückgelegte Strecke. Die Einheit ergibt sich, in dem man einfach die Basiseinheiten der Strecke und der Zeit durcheinander teilt.
1meter pro Sekunde (1m/s) entspricht 3,6 Kilometer pro Stunde (km/h).
Ein Motorrad das mit 200 Km/h fährt würde also 200000 Meter pro Stunde, -3333,33 Meter pro Minute, - 55,55 Meter pro Sekunde hinterlegen.
BESCHLEUNIGUNG gemessen wird sie in Meter pro Sekunde (m/s ), Formelzeichen a
Ein Körper, der seine Geschwindigkeit ändert (beschleunigt oder verzögert, bewegt sich ungleichförmig. Die Beschleunigung (a) ist die Geschwindigkeitszunahme pro Zeiteinheit.
A = v : t a = Beschleunigung in m/s
v = Geschwindigkeit in m/s
t = Beschleunigungszeit in s
S = Weg in m
DRUCK gemessen wird er in Pascal (Pa), Formelzeichen p
Unter Druck versteht man die wirkende Kraft eines festen, flüssigen oder gasförmigen Körpers auf eine Flächeeinheit von 1cm . Die Einheit des Drucks ist der Pascal (Pa). In der Technik wird aber meistens die Einheit bar verwendet.
1Pa = 1N : 1m 1bar = 1daN : 1cm
p = F : A p = Druck in daN/cm oder bar
F = Kraft in daN
A = Fläche in cm
DICHTE (RHO) gemessen wird sie in Kilogramm pro Kubik Dezimeter (kg/dm3), Formelzeichen
Um die Masse eines Körpers berechnen zu können, benötigt man den Rauminhalt (Volumen) und die Dichte (RHO) des Stoffes, aus dem der Körper hergestellt ist. Die Dichte gibt an, um wie viel schwerer oder leichter eine Flüssigkeit oder ein fester Stoff ist als die gleiche Menge (Volumen) Wasser. Die Masseeinheit für die Dichte ist kg/m3. In der Praxis wird jedoch bei festen und flüssigen Stoffen mit kg/dm3 gerechnet.
= m : V = Dichte (RHO) in kg/dm3
m = Masse in kg
V = Volumen in dm3
TEMPERATUREN können gemessen werden in: Kelvin (K)
Grad Celsius ( C)
Grad Fahrenheit ( F)
Grad Reaumur ( R)
ARBEIT gemessen wird die mechanische arbeit in Joule (J), Formelzeichen W
Wird ein Körper von einer Kraft (F) fortbewegt, dann ergibt das Produkt Kraft (F) mal Weg (s) die mechanische Arbeit (W). Die Einheit der mechanischen Arbeit (W) ist das Joule (J). 1 Joule ist jene Arbeit (W), die verrichtet wird, wenn der Angriffspunkt der Kraft (F) 1N in Richtung der Kraft um einen Meter verschoben wird.
1J = 1Nm = 1Ws
W = F s W = Arbeit in J
F = Kraft in N
S = Weg in m
DREHMOMENT gemessen wird er in Newtonmetern (Nm), Formelzeichen M
Ist ein Hebelarm (r) drehbar gelagert, und wirkt an diesem Hebelarm (r) eine Kraft (F), dann entsteht eine Drehbewegung. Das Produkt aus Kraft (F) mal Hebelarm (r) nennt man Drehmoment (M). Dieses Drehmoment (M) entsteht am Motor dadurch, dass die Kolbenkraft (F) auf den Kurbelwellenzapfen wirkt.
M = F r M = Drehmoment in Nm
F = Kraft in N
R = Hebelarm in m
LEISTUNG gemessen wird sie in Watt (W), Formelzeichen P
Die Leistung (P) ergibt sich aus der in einer bestimmten Zeiteinheit verrichteten Arbeit. Die Einheit der Leistung (P) ist das Watt (W).
P = W : t P = Leistung in W (Watt)
W = Arbeit in J (Joule)
T = Arbeit in s (Weg in Meter)
WIRKUNGSGRAD (ETA) gemessen wird er in Prozent (%) oder mit einer Verhältniszahl, Formelzeichen n
Der Wirkungsgrad n (ETA) ist das Vehältnis der Entnommenen Leistung (Pe) zur zugeführten Leistung (Pi). Dies Verhältnis kann in einer Verhältniszahl oder in Prozenten ausgedrückt werden.
N = Pe : Pi n = Wirkungsgrad (ETA)
Pe = effektive Leistung in kw
Pi = indizierte Leistung in kw
