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Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
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Formeleditor
[quote="erkü"][quote="Daniel Blaich"]... Zum Schluss die Strecke mit : [latex]s = \frac{a}{2} \cdot t^{2}[/latex] berechnen. Wäre jetzt meine Idee. Vielleicht ein bisschen umständlich[/quote] Nicht umständlich sondern [color=red]grotten falsch ![/color] [latex] 1. Fehlt \, der \, Term \, mit \,der \,Anfangsgeschw. \, v_0 ![/latex] [latex] 2.Bei \, Kraftgesetzen \, a \, la \, F_R \varpropto v \, \,oder \,\, F_R \varpropto v^2\, ist \, a \neq const \, ![/latex][/quote]
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TomS
Verfasst am: 14. Feb 2015 16:31
Titel:
s(v)
Man kann s(v) auch direkt berechnen.
Diese Formel gilt allgemein wenn v eine streng monotone Funktion und damit die Substitution erlaubt ist.
In unserem Spezialfall ist die Beschleunigung als Funktion der Geschwindigkeit bekannt
d.h. wir können einsetzen
TomS
Verfasst am: 14. Feb 2015 15:18
Titel:
Sorry, ich bin mit allen Rechnungen nicht wirklich einverstanden. Die Herleitung von Magnus erscheint mir zu kompliziert.
v(t)
Daraus folgt
Trennung der Variablen und Integration liefert v als Funktion von t:
Nun kann nach v(t) aufgelöst werden.
Der nach einer Zeit T zurückgelegte Weg folgt dann mittels Integration
Der insgs. zurückgelegte Weg folgt aus dem Grenzfall, dass T gegen unendlich geht.
v(s)
Ein v kürzt sich weg und man kann sofort integrieren:
Nun kann man mittels Logarithmieren direkt nach s(v) auflösen
Der insgs. zurückgelegte Weg folgt für v = 0.
Magnus
Verfasst am: 14. Feb 2015 14:07
Titel: Lösung
Du nimmst zunächst die Formel
Dann erhältst du mit
und
die Gleichung
Diese setzt du jetzt in die erste Formel ein:
Durch ausklammern und kürzen erhältst du:
Unter der Annahme, dass unendlich viele unendlich kleine Geschwindigkeitsänderungen auf unendlich kleinen Distanzen stattfinden rechnest du:
Das läuft dann auf eine e-Funktion raus, die dir die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg gibt:
=Anfangsgeschwindigkeit
=Dichte des umströmenden Medium
=Strömungwiderstandskoeffizient des umströmten Körpers
=senkrecht zur Strömungsrichtung stehende projizierte Fläche des Körpers
=Masse des Körpers
=zurückgelegter Weg
erkü
Verfasst am: 05. Aug 2011 18:42
Titel:
Daniel Blaich hat Folgendes geschrieben:
...
Zum Schluss die Strecke mit :
berechnen.
Wäre jetzt meine Idee.
Vielleicht ein bisschen umständlich
Nicht umständlich sondern
grotten falsch !
Daniel Blaich
Verfasst am: 05. Aug 2011 16:58
Titel:
Zitat:
Mit alle Werte bekannt war gemeint, dass sowohl Masse, als auch cw-Wert, Geschwindigkeit und wirksame Querschnittsfläche des Bootes bekannt sind.
Wenn dir alle Werte inklusive der cw-Wert bekannt sind wäre mein Vorschlag erst ein mal
zu berechnen mit :
v ist dabei eben die Geschwindigkeit zwischen vBoot und vWasser
und dann kannst du ja die Kraft die in die entgegengesetzte Richtung wirkt
berechnen und dann nach
bzw. mit
die negative Beschleunigung berechnen.
Zum Schluss die Strecke mit :
berechnen.
Wäre jetzt meine Idee.
Vielleicht ein bisschen umständlich
erkü
Verfasst am: 05. Aug 2011 12:13
Titel:
izli hat Folgendes geschrieben:
Hallo,
das das Boot nie vollständig stehen bleibt ist mir mittlerweile auch klar geworden.
Na, das ist doch schon mal schön.
Aber dann verstehe ich nicht Deine weitere Frage nicht so recht. Du musst doch was gerechnet haben !?
izli hat Folgendes geschrieben:
Kann mir jemand erklären, wie ich berechne nach welcher Strecke das Boot noch die Geschwindigkeit
hat?
Welche Funktion willst Du aufstellen
Die Kraftgesetze kennst Du, ebenso den Zusammenhang zwischen Kraft und Beschleunigung. Und die Beschleunigung ist die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit usw. Damit müsstest Du klar kommen !
Servus
izli
Verfasst am: 05. Aug 2011 09:24
Titel:
Hallo,
das das Boot nie vollständig stehen bleibt ist mir mittlerweile auch klar geworden.
Mit alle Werte bekannt war gemeint, dass sowohl Masse, als auch cw-Wert, Geschwindigkeit und wirksame Querschnittsfläche des Bootes bekannt sind.
Kann mir jemand erklären, wie ich berechne nach welcher Strecke das Boot noch die Geschwindigkeit
hat?
Falls noch irgendwas an Angaben fehlt, sagts einfach dann poste ich das noch.
Vielen Dank für die Hilfe bisher.
erkü
Verfasst am: 05. Aug 2011 01:51
Titel:
Egal, ob nun
oder
In beiden Fällen kommt das Boot erst für
zum Stehen bzw. dort , wo das Wasser zu Ende ist.
(Man betrachte die Formel für die gedämpfte Schwingung eines Pendels !)
Nur wenn die 'Bremskraft' unabhängig von der Geschwindigkeit und konstant ist, ergibt sich in endlicher Zeit ein endlicher 'Bremsweg' !
Was der TS mit
"Ein Boot (alle Werte bekannt)..."
genau meint, ist natürlich sein Geheimnis !
Servus
erkü
Verfasst am: 04. Aug 2011 23:45
Titel:
Auch bei laminarer Strömung kann das Newton'sche Reibungsgesetz gelten:
Chillosaurus
Verfasst am: 04. Aug 2011 17:45
Titel:
izli hat Folgendes geschrieben:
@franz
Das ist die Formel für die Kraft, die auf das Boot wirkt, wenn es abgebremst wird. Also ähnlich dem Luftwiederstand bei Autos. Falls ich da falsch liege, bitte korrigiert mich.[...]
Beim Boot ist doch wohl eher laminare Strömung vorliegend, dann wäre die Kraft proportional v und nicht zu v².
izli
Verfasst am: 04. Aug 2011 08:22
Titel:
@franz
Das ist die Formel für die Kraft, die auf das Boot wirkt, wenn es abgebremst wird. Also ähnlich dem Luftwiederstand bei Autos. Falls ich da falsch liege, bitte korrigiert mich.
@pressure
Könntest du das etwas genauer erklären? Stehe ziemlich auf dem Schlauch
Daniel Blaich
Verfasst am: 03. Aug 2011 23:34
Titel:
Zitat:
Inwieweit hat diese Formel eigentlich mit dem Sachverhalt zu tun?
Viel
franz
Verfasst am: 03. Aug 2011 21:50
Titel:
Inwieweit hat diese Formel eigentlich mit dem Sachverhalt zu tun?
pressure
Verfasst am: 03. Aug 2011 16:07
Titel:
Damit kannst du nun eine Differentialgleichung aufstellen und lösen.
izli
Verfasst am: 03. Aug 2011 14:41
Titel:
Das a hat sich da eingeschlichen obwohl es nicht hingehört
... habe die Formel jetzt korrigiert
Die Werte sind bekannt, verändern sich jedoch, da mehrere Boote betrachtet werden sollen.
GvC
Verfasst am: 03. Aug 2011 13:27
Titel:
Was ist das "a" in Deiner Formel? Falls a die Dimension einer Länge hat, kann die Formel nicht stimmen. Kennst Du den Widerstandsbeiwert und die wirksame Querschnittsfläche des Bootes in Wasser?
izli
Verfasst am: 03. Aug 2011 11:56
Titel: Geschwindigkeitsverlust durch Strömungswiderstand
Hallo,
ich habe folgendes Problem und komme nicht zu einer Lösung, wäre super wenn mir jemand helfen könnte.
Ein Boot (alle Werte bekannt) fährt mit einer bestimmten Geschwindigkeit (v). Wie weit "treibt" das Boot nach abschalten des Motors noch, bevor es zum Stillstand kommt?
Mein Ansatz war es, die kinetische Energie mit einer "Strömungswiderstandsenergie" gleichzusetzen (alle andern Effekte können vernachlässigt werden).
Das Problem ist, dass ich die "Strömungswiderstandsenergie" nicht ermittel kann.
Folgende Formel habe ich als Ausgangsbasis genommen
Jedoch müsste diese Kraft in abhängigkeit von der Geschwindigkeit über die Strecke (Motor aus bis Stillstand) integriert werden. Daran scheitere ich jedoch
.