Hallo zusammen, ich habe eine Problem und kann mir eine Frage, die ich beantworten muss, nicht erklären. Ich habe einen Wasserstrahl und einen Kraftmesser, welche mir die Kraft des auftretenen Wasserstrahls und die Fläche messen kann. Ich soll das auftretende Volumen berechnen, die Dichte der Flüssigkeit habe ich auch noch zur Verfügung. Leider habe ich nicht mehr Angaben, mein Physiklehrer hat uns die Aufgabe am Ende der Stunde aufgegeben und gesagt, wir sollen mal darüber nachdenken. Ich habe aber keine Idee, welche Formel ich dafür nehmen soll. Ich weiss dass der Druck=Kraft/Fläche ist und dass die Kraft=Masse * Beschleunigung. Aber mir fehlen immer Angaben. Und ich weiss nicht ob ich die Formel hier anwenden kann. Wäre super wenn mir einer helfen könnte. Gruß
Angehängte Dateien:
-
Unbenannt.JPG
15 KB
Servus, wie muss man sich das vorstellen? - Ist der Kraftmesser direkt am Wasserschlauch ( -> DRUCK?) - Fällt das Wasser auf den KM ( -> Zeichnung?) - Wird der KM von vorne angepisst... Welcher Kraftmesser ist das? Welchen Durchmesser hat das Rohr/Schlauch? Danke Mathias edit: sehs grad: Wie bitte Fläche messen mit einem Kraftmesser?
Servus, also ich denk entweder zu kompliziert oder es ist etwas faul im Staate Dänemark!
oder? Sry aber ich seh ned mehr aus deiner Angabe! edit: Falls du was mit fließendem Wasser machen sollst, bräuchtest du noch was zum Fluß und Durchmesser vom Schlauch aber mehr is ja ned gegeben. Und meine Rechnung geht auch nur, wenn es Füße hat, ne wenn die Wassermenge quasi als Würfel bzw. ganzeinheitliches Volumen auftrifft und auch die Kraft die gemessen wird, müsste die maximal Kraft sein!
V = Pi*r^2*h h wäre die Höhe der Säule über dem Kraftmesser, welche bei Schlauchende beginnt.(Zur vereinfachnung wird der Schlauch waagerecht gehalten und von vorn betrachtet!) Um so höher die Säule, um so höher der Druck. Somit ist h~p. und durch p=F/A folgt A = p/F somit ergibt sich V = p/F * p => V= p^2/F hört sich doch alles logisch an oder :D ? ich glaube aber mit den Einheiten komme ich net ganz hin... wenn mein Kater weg ist guck ich mir das nochmal an.
Ina hat den richtigen Hinweis gegeben. Denk mal über den Impuls nach. Der Einfachheit halber würde ich erst mal davon ausgehen, daß der Wasserstrahl den kompletten Impuls auf der Prallplatte verliert. Viel Erfolg
Also es soll ein Wasserstrahl sein, der aus einem Rohr ausgetreten ist, so wie es Mathias richtig ausgedrückt hat, der KM wird von vorne angepisst :D Der KM erkennt die wirkende Kraft und die Fläche ( K.A. wie er das erkennt, unser Lehrer hat es uns so geasgt, weiss nicht ob ein KM so etwas kann) auf die ein Druck einwirkt. Ich habe mir gedacht, dass ich dann daraus die Geschwindigkeit des Strahls errechnen kann, multipliziert mit der Zeit komm ich dann auf eine Länge, daraus lässt sich dann, falls man den Strahl wie einen Zylinder betrachtet das Volumen berechnen. Kann mir jemand eine andere Idee nennen, die Sache mit dem 2. Newtonschen Axiom versteh ich nicht ganz. Bitte um Erklärung und schon mal vielen Dank für die Hilfe. Gruß
>Kann mir jemand eine andere Idee nennen, die Sache mit dem 2. >Newtonschen Axiom versteh ich nicht ganz. Bitte um Erklärung und schon >mal vielen Dank für die Hilfe. Newton hat das zweite Axion nicht in der heute üblichen Form als F=m*a, sondern als zeitliche Impulsänderung F=dp/dt postuliert. Das Interessante daran ist, daß man damit sogar relativistisch rechnen kann, ganz so, als ob er das bereits geahnt hätte... Louis, ob die Rechnung wirklich mit F=dp/dt geht, wie ich das vermutet hatte, hängt von der genauen Fragestellung ab. Am besten du druckst hier noch mal den genauen Wortlaut der Aufgabe ab.
>Newton hat das zweite Axion nicht in der heute üblichen Form als F=m*a, >sondern als zeitliche Impulsänderung F=dp/dt postuliert. Das >Interessante daran ist, daß man damit sogar relativistisch rechnen kann, >ganz so, als ob er das bereits geahnt hätte... Naja, F=m*a ist ja auch nur die halbe Wahrheit. P(t)=m(t)*v(t) => dP(t)/dt = m(t)*dv(t)/dt + dm(t)/dt*v(t) (Produktregel)
Volker schrieb: > P(t)=m(t)*v(t) => dP(t)/dt = m(t)*dv(t)/dt + dm(t)/dt*v(t) > (Produktregel) Und was vermutest du, wie sich die Masse mit der Zeit ändert? Das ist der Unterschied zwischen Wasserstrahl und Rakete.
Die Gesamtmasse des bereits herausgelaufenen Wassers wird mit der Zeit immer größer: dm/dt = rho(Wasser)*A*v (Wobei v als konstant angenommen wurde)
Druckdifferenz und Fläche bestimmen das ausströmende Volumen.
Dein Physiklehrer ist ein Idiot. Die Kraft die wirkt kann sogar negativ sein wenn das Wasser nach allen Seiten wegspritzt. Glaube ich , weil ich erinnere mich dumpf dass ein Luftstrahl, auf eine solche Platte gelenkt, die Platte ansaugen kann. Mist, da war neulich noch ein Artikel drueber in der Zeitung. Um die Aufgabe zu vereinfachen haette z. B. dabeistehen muessen dass der Impuls des Wassers von der Platte vollstaendig absorbiert wird, da haette man ja mal einen Ansatz. Das Volumen zu berechnen ist auch idiotisch, denn das steigt linear und proportional mit der Zeit ( je laenger man spritzt desto mehr Wasser kommt aus dem Schlauch) Also: V= tvA : t=Zeit, v= Geschwindigkeit des Wassers am Schlauchende, A= Querschnitt des Schlauches. Der Impuls i des Wassers ist vm . m ist vAtD ( v,A,t wie vorher, D = Dichte des Wassers =1000kg/m^3 ) Also : i = v^2AtD Wie der Vorredner schon sagte: F = d impuls / dt = v^2AD Gilt wie gesagt nur wenn der Strahl auf geheimnisvolle Weise auf 0 abgebremst wird. Man kann jetzt, wenn F gemessen ist, die Wassergeschwindigkeit ausrechnen wenn der Querschnitt des Schlauches benakkt ist. Aber nicht das Volumen.
Vielen Dank für die vielen netten Antworten, also ich habe die Zeit angegeben, die Fläche, die auftretende Kraft ( ich geh mal davon aus, dass die Kraft komplett von der Platte absorbiert wird). Wie Martin schon geschrieben hat kann ich aus F=v^2AD die Geschwindigkeit ausrechnen und daraus müsste ich ja dann das Volumen berechnen können, da ich ja die Zeit angegeben habe. Stimmt das? kann man denn davon ausgehen, dass die ganze Kraft absorbiert wird oder wie misst man am besten das Volumen eines freien Strahls? Weil über den Kraftmesser scheint es ja nicht optimal zu laufen. Dabei frag ich mich ob es überhaupt einen Kraftmesser gibt, der die Kraft und die Fläche registriert, ich habe nur reine Kraftmesser gefunden. Wisst ihr da mehr? Gibt es da bessere Verfahren? Gruß und Danke
>also ich habe die Zeit angegeben
Was für eine Zeit?? Davon hören wir jetzt zum ersten mal!
Louis, so wird das nichts! Du mußt uns schon den genauen Wortlaut der
Aufgabe geben.
Dann soll ers mit rot13 oder base64 codiert reinstellen, das dürfte der Lehrer nicht checken ;-)
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.