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Luftwiderstand
 
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Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 09. Nov 2014 17:45    Titel: Luftwiderstand Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Fallschirmspringer springt aus dem Flugzeug. Seine Geschwindigkeit nimmt zunächst rascht zu. Nach ca. 10s (Fallschirm noch geschlossen) erreicht er eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit (ca. 180 km/h). Bewegungszustand ändert sich dann nicht mehr.

a) Erkläre Vorgang.
b) Berechne Luftwiderstandbeiwert cw
c) wie groß ist Fallgeschwindigkeit bei einem Fallschirmspringer mit doppelten Gewicht unter gleichen Voraussetzungen?

geg: Dichte ?= 1,2041 kg/m^3 ; Querschnittfläche A=0,175m^3

Meine Ideen:
a) ich kann es mir nicht erklären. Je näher zur erde desto schnelle oder nicht?

b) Formel Luftwiderstand: FL= 1/2·A·v²·cw· \varrho wenn ich umforme dann


c) bleibt gleich!


Zuletzt bearbeitet von Hilfsloser1 am 09. Nov 2014 18:32, insgesamt einmal bearbeitet
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 09. Nov 2014 18:30    Titel: Antworten mit Zitat

Du musst den Latex-Code zwischen setzen.

Was die Aufgabe betrifft, so scheint sie weit über deinen Kenntnissen zu liegen.
Bei Aufgabe a) müsstest du doch auf die Idee kommen, die angegebene Höchstgeschwindigkeit mit der Fallgeschwindigkeit ohne Luftwiderstand zu vergleichen!
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 09. Nov 2014 18:35    Titel: Antworten mit Zitat

a) Ohne Luftwiderstand fällt er schneller herunter. Da keine Gegenkraft.
Mit Luftwiderstand fällt er langsamer herunter. Da eine Gegenkraft der Luft da ist. Die ist aber kleiner als die Kraft vom Fallschirmspringer.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 10. Nov 2014 12:34    Titel: Antworten mit Zitat

Hilfsloser1 hat Folgendes geschrieben:
a) Ohne Luftwiderstand fällt er schneller herunter. Da keine Gegenkraft.
Mit Luftwiderstand fällt er langsamer herunter. Da eine Gegenkraft der Luft da ist. Die ist aber kleiner als die Kraft vom Fallschirmspringer.


Nicht, wenn eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit erreicht ist. Dann sind Gewichtskraft und Luftwiderstandskraft betragsmäßig gleich groß.
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 17:22    Titel: Antworten mit Zitat

Und was heißt das für die Aufgabe? bzw. mir ist aufgabe b) wichtiger
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 19:24    Titel: Antworten mit Zitat

Obens steht schon die (nach oben wirkende) Reibungskraft und nach unten geht das Gewicht. Bei gleichem Betrag wird die Resultierende null und die Geschwindigkeit null.

Wie berechnet man das Gewicht?
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 19:35    Titel: Antworten mit Zitat

F = m * g ?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 19:41    Titel: Antworten mit Zitat

Genau, und das muß für den betrachteten Fall gleichgesetzt werden mit dem Luftwiderstand (ganz oben) für die Ermittlung von cW.
(Schon jetzt sei auf die unbekannte Masse m hingewiesen.)
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 19:44    Titel: Antworten mit Zitat

Meinst du so:

franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 19:50    Titel: Re: Luftwiderstand Antworten mit Zitat

Hier Deine eigene Notiz:

Zitat:
FL= 1/2·A·v²·cw
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 19:55    Titel: Antworten mit Zitat

Meinst du so:

franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 19:59    Titel: Antworten mit Zitat

Richtig, das kannst Du nach dem gesuchten cW umstellen.

Was aber noch offen ist: Die Masse m. Entweder gibt es dazu noch irgendwelche Infos oder ich würde hier auf 75 Kilo plus Frühstück schätzen.


Zuletzt bearbeitet von franz am 10. Nov 2014 20:05, insgesamt einmal bearbeitet
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 20:03    Titel: Antworten mit Zitat

Leider dürfen wir keine weitere Wert hinzufügen. Ging es vllt. anders?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 20:22    Titel: Antworten mit Zitat

Bezüglich der Masse sehe ich zwei Möglichkeiten:

- Oben war von ca. 10 Sekunden Beschleunigung die Rede. Daraus ließe sich (vermutlich) theoretisch noch etwas machen, was jedoch den Rahmen hier sprengen dürfte.

- Eine (angesichts der sonstigen Ungenauigkeiten) vertretbare Schätzung, vielleicht verfeinert durch eine Annahme zu Körperform (zylindrisch) im Zusammenhang mit der gegebenen Querschnittsfläche.

Ansonsten ist
siehe: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Str%C3%B6mungswiderstandskoeffizient&redirect=no
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 20:29    Titel: Antworten mit Zitat

franz hat Folgendes geschrieben:
Bezüglich der Masse sehe ich zwei Möglichkeiten:

- Oben war von ca. 10 Sekunden Beschleunigung die Rede. Daraus ließe sich (vermutlich) theoretisch noch etwas machen, was jedoch den Rahmen hier sprengen dürfte.



vllt. v = a * t

50 m/s = a * 10s

dann kommt a = 5m/s^2

danach!? grübelnd
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 20:50    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, wir haben es in dieser Anfangsphase mit einer speziellen Differentialgleichung zu tun, die Entschuldigung, nicht mehr ganz Deine Schuhgröße sein dürfte.
Hilfsloser1



Anmeldungsdatum: 09.11.2014
Beiträge: 25

Beitrag Hilfsloser1 Verfasst am: 10. Nov 2014 20:55    Titel: Antworten mit Zitat

okay danke sehr für deine hilfe! kannst du mir bei aufg. c helfen?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 10. Nov 2014 21:19    Titel: Antworten mit Zitat

OT

Lieber Hilfsloser1,

falls Du es nicht selber bist, der mit ziemlich den gleichen Fragen zeitgleich im Nachbarblog auftritt, dann möglicherweise Dein Geist.

Tschüß!
ACHTUNG!
Gast





Beitrag ACHTUNG! Verfasst am: 11. Nov 2014 06:35    Titel: Antworten mit Zitat

Bitte löschen Sie diese Seite! Da war eine Hausaufgabe und ich möchte nicht, dass die Schüler diese Seite als Lösungshilfe wählen. Es sind fast identische Aufgabenstellung.
Zitat: "Insbesondere die unerlaubte Verwertung urheberrechtlich geschützter Werke ist verboten." (Nutzungsbedingungen)
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 11. Nov 2014 08:14    Titel: Antworten mit Zitat

@ACHTUNG,
über deine Argumente lachen sogar die Hühner!
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