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Dynamik Abbremsung eines Körpers im Wasser
 
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 15. Dez 2016 05:08    Titel: Dynamik Abbremsung eines Körpers im Wasser Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
Eine Kugel mit dem Radius und der Dichte fällt mit der Anfangsgeschwindigkeit in Wasser.
Welche Wegstrecke legt sie dort bis zu ihrem Stillstand zurück?
Die Bremskraft durch die innere Reibung ist:
wobei die Zähigkeit von Wasser ist.

Meine Ideen:
Ich verstehe diese Aufgabe schon ,aber weiß nicht, wie ich sie lösen soll.
Ich weiß, dass die Dichte der Kugel beträgt, und genau so groß ist die Dichte des Wassers:
.
1. Frage: Ist mit der Zähigkeit die Dichte des Wassers gemeint?
Ansonsten habe ich aus Erfahrung die Dichte des Wassers gewusst.

---------------------
Da ich verstehe, was das Archimedsche Prinzip besagt, müsste es auch hier so ein Fall sein oder?
Das Archimedsche Prinzip besagt ja, dass wenn man einen Körper vollständig in ein Fluid eintaucht, dass dann die Auftriebskraft gleich der Gewichtskraft des Volumens des verdrängten Stoffes ist.
Das wäre sozusagen ein Idealfall, wo auch der Körper im Stillstand wäre, da sich die Auftreibskraft und die Gewichtskraft ausgleichen würden.Dann versuche ich es mal hier anzuwenden.

Ist die Auftriebskraft ?

Ich habe auch gehört, dass man hier irgendwie den Exponentialansatz wählen muss, aber ich verstehe nur Bahnhof. Kann mir einer hier helfen bitte?
Auwi



Anmeldungsdatum: 20.08.2014
Beiträge: 602

Beitrag Auwi Verfasst am: 15. Dez 2016 10:25    Titel: Antworten mit Zitat

Dein stimmt nicht.
ist die geschwindigkeitsabhängige Reibungskraft
einer Kugel mit Radius r in einem Medium, wobei die dynamische Viskosität (Zähigkeit) des Wassers ist. Deren Einheit in SI beträgt und hat bei Wasser von 20°C den Wert
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5916

Beitrag Myon Verfasst am: 15. Dez 2016 10:42    Titel: Re: Dynamik Abbremsung eines Körpers im Wasser Antworten mit Zitat

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:

Ist die Auftriebskraft ?


ist die Reibungskraft. Wenn die Kugel dieselbe Dichte hat wie Wasser (1000kg/m^3!), so heben sich die Auftriebs- und die Gewichtskraft auf.

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:


Ich habe auch gehört, dass man hier irgendwie den Exponentialansatz wählen muss, aber ich verstehe nur Bahnhof. Kann mir einer hier helfen bitte?


Dies ist die richtige Bewegungsgleichung. Diese Gleichung kannst Du umformen zu



(damit sind die Variablen v und t getrennt) und dann auf beiden Seiten integrieren (links nach v, rechts nach t). Wenn Du nun auf beiden Seiten die Exponentialfunktion anwendest, erhältst Du die erwähnte exponentielle Abhängigkeit der Geschwindigkeit von t. Mit der Anfangsgeschwindigkeit eingesetzt führt das zur Lösung.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 15. Dez 2016 15:06    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen dank.
Du bist echt ein guter Helfer ich werde heut abend das versuchen umzusetzen was du mir beigebracht hast.

Woher wusstest du, dass du auf der einen Seite nach v integrieren musst und dann auf der anderen seite über t?
Ich meine ich würd sowas nicht erkennen. Wie weiß du also, was du zutun hast? Gibt es da Signalwörter oder so? grübelnd
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