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Strömungsmechanik Bernoulli
 
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Jas1
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Beitrag Jas1 Verfasst am: 26. Feb 2017 22:22    Titel: Strömungsmechanik Bernoulli Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo, ich habe eine Aufgabe die ich nicht gelöst bekomme.
<a href="http://www.directupload.net/file/d/4644/ebex3rnz_png.htm" target="_blank"><img src="http://fs5.directupload.net/images/170226/temp/ebex3rnz.png" border="1" title="Kostenlos Bilder und Fotos hochladen"></a>

Meine Ideen:
Ich stelle zwar die Gleichung auf, kann sie jedoch nicht auflösen da der Überdruck im Rohr im Schnitt 1 unbekannt ist. Vermutlich kann man diese berechnen nur fällt es mir auf biegen und brechen nicht ein. Die Geschwindigkeit v1 ergibt sich aus dem Durchfluss zu 0.764m/s.
Mein Ansatz also bisher:
<a href="http://www.directupload.net/file/d/4644/8un2t89m_png.htm" target="_blank"><img src="http://fs5.directupload.net/images/170226/temp/8un2t89m.png" border="1" title="Kostenlos Bilder und Fotos hochladen"></a>
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
Beiträge: 12

Beitrag Jas1 Verfasst am: 26. Feb 2017 22:35    Titel: Antworten mit Zitat

Nochmal mit funktionierenden Bildern.

Meine Frage:
Hallo, ich habe eine Aufgabe die ich nicht gelöst bekomme.
http://fs5.directupload.net/images/170226/ebex3rnz.png

Meine Ideen:
Ich stelle zwar die Gleichung auf, kann sie jedoch nicht auflösen da der Überdruck im Rohr im Schnitt 1 unbekannt ist. Vermutlich kann man diese berechnen nur fällt es mir auf biegen und brechen nicht ein. Die Geschwindigkeit v1 ergibt sich aus dem Durchfluss zu 0.764m/s.
Mein Ansatz also bisher:
http://fs5.directupload.net/images/170226/8un2t89m.png
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
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Beitrag moody_ds Verfasst am: 26. Feb 2017 23:37    Titel: Antworten mit Zitat

Es tritt keine Volumenkontraktion auf, also fließen bei 2-2 wohl immernoch 150l/s Augenzwinkern d2 ist bekannt.
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 00:00    Titel: Antworten mit Zitat

Das Q ist natürlich konstant, jedoch wie man in der Aufgabe sehen kann verjüngt sich das Rohr in 2-2. Daher steigt dort folglich die Geschwindigkeit v1<v2.
Damit die Gleichung aufgeht brauche ich also den Überdruck in der Rohrleitung bei 1-1.

Gibt es ansonsten noch andere Wege um auf V2 zukommen ?
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 08:42    Titel: Antworten mit Zitat

Q=v*A
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
Beiträge: 12

Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

Danke moody für deinen Input, aber hast du überhaupt die Aufgabenstellung gelesen ?
Q ist gegeben ! Q1 = Q2 !
V1=Q/A1= 0.764m/s
Doch gilt eben wegen der Verluste die bei 2-2 mit Zeta gegeben sind nicht V2=Q/A2 !
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 14:37    Titel: Antworten mit Zitat

Oder sind das vielleicht Druckverluste und die Kontinuitätsgleichung gilt weiterhin? grübelnd
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 15:23    Titel: Antworten mit Zitat

Tja, mein Ansatz von oben ist zumindest richtig, wenn ich für den Überdruck 12591.47Pa annehme, erhalte ich für v2= 4,84m/s was richtig ist.

Doch muss die Aufgabe auch anders lösbar sein.
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 15:37    Titel: Antworten mit Zitat

Ja! Mit Hilfe der Kontinuitätsgleichung!

(4,84 scheint mir aber arg seltsam gerundet).

Oder, wenn du mich weiterhin nicht verstehen willst erkläre mir doch bitte folgendes:

150 l /s gehen rein, nun kann man natürlich nicht annehmen dass sich die Geschwindigkeit am Punkt 2 aus Q / A = v2 berechnet, weil ja Druckverluste aufgetreten sind. Also wird die Geschwindigkeit in v2 deiner Meinung nach wohl entweder höher oder niedriger als mein v2 sein. Das heißt es fließen entweder mehr als 150 l / s raus (wo kommen die her?) oder es fließen weniger als 150 l / s raus (wo bleibt der Rest?).

Wenn du nun weiterhin der Meinung bist Bernoulli ist für die a) nötig oder ich hätte die Aufgabe nicht gelesen, bin ich allerdings raus Wink
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
Beiträge: 12

Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 15:51    Titel: Antworten mit Zitat

Die Aufgabe stammt aus einer Klausur und hat noch mehr Aufgabenteile und dazu eben die Lösungen, ich habe die Lösungen nicht anschreiben wollen, da sowas eher hinderlich ist.
in (A) Lösung: V1= 0.765 m/s V2= 4.84 m/s
in (B) soll der Überdruck Pü,1 berechnen werden , Lösung: 12591.47 Pa

Mit V1*A1=v2*A2 erhalten wir für V2=4.9 m/s , aufgrund der Verluste verringert sich V2 eben auf die in der Lösung angegebenen 4.84 m/s.
Wie ich jetzt vorgehen soll um das einzubeziehen ist mir unbekannt.
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 16:02    Titel: Antworten mit Zitat

In der a) berechnest du

In der b) berechnest du dann mit Hilfe von Bernoulli den Druck 1, oder von mir aus auch den Überdruck. Dafür brauchst du aber v2.

Steht in der Lösung tatsächlich dass erst 4.9 m/s berechnet werden und diese dann durch den Druckverlust auf 4.84 m/s gesenkt werden?

Kannst du ein Foto der Lösung einstellen? Oder hat jemand die Lösungen nur abgeschrieben? Stimmen diese vielleicht nicht?

edit: Da werden irgendwo Rundungsfehler o.Ä. drin stecken, deine Gleichung die du als Ansatz für die a) hast wird für die b) benötigt, mit v2 aus a) bekannt (aus der Kontinuitätsgleichung) natürlich dann nach p umgestellt.
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 16:10    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabe stammt aus einer Klausur und hat noch mehr Aufgabenteile und dazu eben die Lösungen, ich habe die Lösungen nicht anschreiben wollen, da sowas eher hinderlich ist.

Warum sollte es hinderlich sein die Lösung zu posten? Sind doch nur die Ergebnisse. Bzw. wenn du einen Lösungsweg vorliegen hast und Fragen dazu hast ist es sinnvoller diesen zu posten. Wozu sollen wir eine Aufgabe rechnen wenn du die Lösung schon kennst und beispielsweise nur zu einem Punkt Fragen hast? Nächstes mal also bitte direkt mit Lösung Thumbs up!
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 16:15    Titel: Antworten mit Zitat

Die Lösung stammt aus der Klausurvorbereitung und ist 100% richtig.
Natürlich stand da nichts mit den 4,9, sondern ohne Rechnungen oder sonstigem eben nur die reinen Werte für V1 und V2.

Deine Rechnung für (A) ist natürlich richtig , wenn es verlustfrei zugehen würde.
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 16:19    Titel: Antworten mit Zitat

Dann frag doch bitte beim Tutor / Übungsleiter nach wie die auf die Zahlen gekommen sind. Ich würde mich freuen wenn du dich dann hier nochmal zurück meldest was das ergeben hat.

Ich bleibe jedenfalls bei meinen Rechnung / Zahlen.

Ohne Volumenkontraktion gilt die Kontinutitägsgleichung und führt deswegen auf die 4.77 m/s. Alle Verluste schlagen sich in einem Druckverlust nieder.
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 17:04    Titel: Antworten mit Zitat

Vermutlich muss V2 iterativ bestimmt werden.


1. Vi= 4 m/s => V2,1 =4.833 m/s

2. Vi= 4.833 m/s => v2.2=4.839 m/s
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Feb 2017 17:47    Titel: Antworten mit Zitat

moody_ds hat Folgendes geschrieben:
Dann frag doch bitte beim Tutor / Übungsleiter nach wie die auf die Zahlen gekommen sind. Ich würde mich freuen wenn du dich dann hier nochmal zurück meldest was das ergeben hat.

Ich bleibe jedenfalls bei meinen Rechnung / Zahlen.

Ohne Volumenkontraktion gilt die Kontinutitägsgleichung und führt deswegen auf die 4.77 m/s. Alle Verluste schlagen sich in einem Druckverlust nieder.


Bernoulli plus Konti. moody_ds hat recht!
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 18:27    Titel: Antworten mit Zitat

Mathefix hat Folgendes geschrieben:

Bernoulli plus Konti. moody_ds hat recht!


Wie sieht dann die Gleichung aus, die eben die 4.84 m/s ergibt ?
Hab jetzt mal den Übungsleiter gefragt und warte noch auf seine Antwort.
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Feb 2017 19:27    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:

Bernoulli plus Konti. moody_ds hat recht!


Wie sieht dann die Gleichung aus, die eben die 4.84 m/s ergibt ?
Hab jetzt mal den Übungsleiter gefragt und warte noch auf seine Antwort.


Damit sollte sich die Aufgabe lösen lassen













moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 19:57    Titel: Antworten mit Zitat

Der Verlustbeiwert bezieht sich auf , nicht auf laut Aufgabenstellung Wink
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

Mathefix hat Folgendes geschrieben:

Damit sollte sich die Aufgabe lösen lassen















Wenn wir mal aufräumen sieht es so aus:



Mit:




Erhalten wir dann doch:



womit wir bei meiner Ausgangsidee wären, oder nicht ?
Aufgabe (a) bringt 2/20 Punkten... kann doch nicht so schwer sein also auf diese 4.84 m/s zukommen.


Zuletzt bearbeitet von Jas1 am 27. Feb 2017 20:44, insgesamt einmal bearbeitet
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 27. Feb 2017 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

moody_ds hat Folgendes geschrieben:
Der Verlustbeiwert bezieht sich auf , nicht auf laut Aufgabenstellung Wink


Du hast recht! Damit wird´s noch einfacher.

Im allgemeinen bezieht er sich auf die gesamte Rohrlänge und auf die Durchschnittsgeschwindugkeit, eas auch Sinn macht.

Helau, Alaaf usw.

Jörg
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 20:48    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:

womit wir bei meiner Ausgangsidee wären, oder nicht ?

Nein unglücklich

Die Idee ist:

a)

b)

Bernoulli für die b) und v2 aus Konti (in der a) )

Dein nach v2 umgestellter Bernoulli bringt dir doch nichts, 1 Gleichung mit 2 Unbekannten.
Jas1



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Beitrag Jas1 Verfasst am: 27. Feb 2017 20:55    Titel: Antworten mit Zitat

moody_ds hat Folgendes geschrieben:


Die Idee ist:

a)

.




Die 4.84 m/s müssen richtig sein, ansonsten sind alle nachfolgenden Lösungen ebenso falsch, da auf den Wert aufgebaut wird.
Wäre 4.84 m/s falsch hätte es sicher 1 von 400 Leuten längst angemerkt.
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515

Beitrag moody_ds Verfasst am: 27. Feb 2017 21:08    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:

in (A) Lösung: V1= 0.765 m/s V2= 4.84 m/s



Warte mal die Antwort von deinem ÜB Leiter ab und häng dich nicht so sehr an den Zahlen auf. Du hast mir meine Frage
moody_ds hat Folgendes geschrieben:

Oder, wenn du mich weiterhin nicht verstehen willst erkläre mir doch bitte folgendes:

150 l /s gehen rein, nun kann man natürlich nicht annehmen dass sich die Geschwindigkeit am Punkt 2 aus Q / A = v2 berechnet, weil ja Druckverluste aufgetreten sind. Also wird die Geschwindigkeit in v2 deiner Meinung nach wohl entweder höher oder niedriger als mein v2 sein. Das heißt es fließen entweder mehr als 150 l / s raus (wo kommen die her?) oder es fließen weniger als 150 l / s raus (wo bleibt der Rest?).

noch nicht beantwortet.

Wie kann Q = v A denn hier nicht richtig sein? grübelnd

Deswegen bevorzuge ich auch im übrigen das Rechnen ohne Zahlenwerte in solchen Fächern Augenzwinkern

Wenn du es aber partout besser wissen möchtest, kann ich dir leider auch nicht mehr helfen. Versuche doch lieber das Vorgehen und die Zusammenhänge zu verstehen anstatt dir die Dinge so zu Drehen, dass du auf ein Ergebnis kommst was vermutlich irgendwo einen Fehler beinhaltet.

Vielleicht haben sich die restlichen 399 Studenten auch nicht daran aufgehangen Augenzwinkern Ich weiß auch nicht wann und wie die Lösung vorgestellt wurde, aber vielleicht hat es der Übungsleiter auch nicht für notig befunden deswegen eine Rundmail an alle zu schreiben.

Und aus Erfahrung kann ich dir sagen, da passieren auch mal Fehler und es kann u.U. auch mal 1-2 Semester dauern bis ein Student über diese stolpert. Vielleicht bist du auch einfach der erste dem es auffällt.
VeryApe



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Beitrag VeryApe Verfasst am: 27. Feb 2017 21:38    Titel: Antworten mit Zitat

Das mehr rein geht als rauskommt, kenne ich nur von den Staatskassen da verschwindet einiges im NichtsNichts.

Physikalisch kann nicht mehr rauskommen als rein gehen, wenn dAS medium so gut wie inkrompressibel ist und das rohr bereits gefüllt istrohr

Es besteht die Möglichkeit der Einschnürung des Strahls am austritt. wodurch der Volumenstrom nicht mit der Fläche errechnet wird sondern noch mit der kontraktionsZahl, das haengt soweit ich weiss nur von der oeffnungsform ab.

Rohrverengung und reibung haben auswirkubgen auf die druecke aber es kann nicht mehr rauskommen als reingeht bei wasser

_________________
WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 28. Feb 2017 09:03    Titel: Antworten mit Zitat

h_1 = h_2 ist nicht korrekt. Wie aus der Skizze hervorgeht besteht ein Höhenunterschied, der sich allerdings mit den gegebenen Maßen und Winkel nicht bestimmenlässt.
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 28. Feb 2017 09:32    Titel: Antworten mit Zitat

Das Stück liegt auf dem Boden, also wir schauen von oben drauf, so hätte ich das jetzt interpretiert. Wie du schon sagtest lässt sich alles andere sonst auch nicht berechnen.
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
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Beitrag Jas1 Verfasst am: 28. Feb 2017 17:32    Titel: Antworten mit Zitat

Die Aufgabe ist einfach fürn Arsch.
in D soll die Stützkraft berechnet werden.
So gilt zb. für die Stützkraft in S2

Lösung :



Damit wir auf 726N kommen müsste V2 also 4,81 m/s sein... was weder 4.84 aus der Lösung oder 4.77 von hier oder die 4,5 m/s die einem gegeben werden, falls man (A) nicht lösen konnte. Dann stellst sich schon die Frage wie man auf 726N kommt, da alle anderen Werte nicht durch Rundungsfehler behaftet sind.
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 28. Feb 2017 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabe ist einfach fürn Arsch.
in D soll die Stützkraft berechnet werden.


Don´t panic.

Was heisst Stützkraft? Wo soll die angreifen? Wo ist das Rohr gelagert?

Zeichne mal alle relevanten Kraftvektoren und den gesuchten ein.

Dann sehen wir weiter.

PS

Denk masl an die Impulserhaltung.


Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 28. Feb 2017 18:08, insgesamt einmal bearbeitet
moody_ds



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Beitrag moody_ds Verfasst am: 28. Feb 2017 17:58    Titel: Antworten mit Zitat

Mathefix hat Folgendes geschrieben:

Was heisst Stützkraft? Wo soll die angreifen? Wo ist das Rohr gelagert?

Gemeint ist die Kraft die vom Festkörper auf das Fluid übertragen wird, die Schnittkraft einer Impulsbilanz wenn man dabei das Rohr schneidet.

Alternativ betragsmäßig die Kraft die auf das Fluid wirkt wenn man die Bilanz nur um das Fluid zieht, irgendeine Kraft muss ja die Umlenkung bewirken bzw. als Haltekraft wirken.

Ich glaube es ging ihm darum dass die Zahlenwerte wieder nicht genau passen. Wie gesagt, halt dich daran nicht zu sehr auf.
Jas1



Anmeldungsdatum: 26.02.2017
Beiträge: 12

Beitrag Jas1 Verfasst am: 28. Feb 2017 18:20    Titel: Antworten mit Zitat

Ich sage mal so, falls in einer Aufgabe mit gerundeten Werten gerechnet werden muss, so gibt es Regeln beim runden, man mag es kaum glauben...
Wenn ich mit gerundeten Werten weiter rechnen muss, so runde ich immer auf drei Stellen nach dem Komma. Endergebnisse dagegen immer auf zwei Stellen.

Wir haben hier noch ein Aufgabenheft mit sicher 200 Aufgaben dort kommen solche Probleme bei den Lösungen nicht vor, daher auch meine Eingangsfrage.
Mir war natürlich bewusst, dass ich mit der Konti Gleichung auf v2 komme, da aber der Wert doch so weit abwich war ich der Meinung etwas übersehen zuhaben.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 01. März 2017 11:21    Titel: Antworten mit Zitat

Jas1 hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabe ist einfach fürn Arsch.
in D soll die Stützkraft berechnet werden.
So gilt zb. für die Stützkraft in S2

Lösung :



Damit wir auf 726N kommen müsste V2 also 4,81 m/s sein... was weder 4.84 aus der Lösung oder 4.77 von hier oder die 4,5 m/s die einem gegeben werden, falls man (A) nicht lösen konnte. Dann stellst sich schon die Frage wie man auf 726N kommt, da alle anderen Werte nicht durch Rundungsfehler behaftet sind.


was soll das für eine Stützkraft sein?

Mit einer Defintion von

wirken auf das Rohr 2 konvektive Kräfte, bedingt durch den Impulsaustausch mit der Umgebung durch zu und abfliessendes Wasser

einmal von links nach rechts



und einmal schräg nach oben unter gamma



Die stützkraft auf den Rohrabschnitt ist die Kraft die nun diese beiden Kräfte ausgleicht, wenn man davon ausgeht das der Rohrimpuls konstant bleibt. Impuls aller Masseteilchen im rohr.

was soll das beta überhaupt sein.

alpha in der Angabe ist das die Kontraktionszahl? wird normalerweise mit alpha angegeben.

_________________
WAS IST LOS IN EUROPA? https://www.youtube.com/watch?v=a9mduhSSC5w


Zuletzt bearbeitet von VeryApe am 01. März 2017 11:25, insgesamt 2-mal bearbeitet
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515

Beitrag moody_ds Verfasst am: 01. März 2017 11:22    Titel: Antworten mit Zitat

Hat der ÜB Leiter sich schon gemeldet?

Schreibe doch deine Ergebnisse so hin, dass am Ende die gesuchte Größe links steht und rechts nur noch bekannte Größen.

Rechne alle Aufgaben mit dieser allgemeinen Schreibweise und setze dann immer für das Endergebnis ein. Nicht mit Zahlenwerten weiter rechnen.

Damit bist du auf der sicheren Seite.

Und wenn dann in der Klausur deine Formel für das Ergebnis stimmt, dann wird auch dein Endergebnis stimmen. Falls du falsch eingesetzt hast wird dich das wenn überhaupt einen halben oder einen Punkt kosten. Das kannst du u.U. in der Einsicht immernoch beanstanden. Wichtig für mich ist, dass du das Verständnis erlernst Thumbs up!
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5860
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Beitrag Mathefix Verfasst am: 01. März 2017 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Jas1 hat Folgendes geschrieben:
Die Aufgabe ist einfach fürn Arsch.
in D soll die Stützkraft berechnet werden.
So gilt zb. für die Stützkraft in S2

Lösung :



Damit wir auf 726N kommen müsste V2 also 4,81 m/s sein... was weder 4.84 aus der Lösung oder 4.77 von hier oder die 4,5 m/s die einem gegeben werden, falls man (A) nicht lösen konnte. Dann stellst sich schon die Frage wie man auf 726N kommt, da alle anderen Werte nicht durch Rundungsfehler behaftet sind.


was soll das für eine Stützkraft sein?

Mit einer Defintion von

wirken auf das Rohr 2 konvektive Kräfte, bedingt durch den Impulsaustausch mit der Umgebung durch zu und abfliessendes Wasser

einmal von links nach rechts



und einmal schräg nach oben unter gamma



Die stützkraft auf den Rohrabschnitt ist die Kraft die nun diese beiden Kräfte ausgleicht, wenn man davon ausgeht das der Rohrimpuls konstant bleibt. Impuls aller Masseteilchen im rohr.

was soll das beta überhaupt sein.

alpha in der Angabe ist das die Kontraktionszahl? wird normalerweise mit alpha angegeben.


Genau so!
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