Startseite
Forum
Fragen
Suchen
Formeleditor
Über Uns
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
Foren-Übersicht
->
Mechanik
Antwort schreiben
Benutzername
(du bist
nicht
eingeloggt!)
Titel
Nachrichtentext
Smilies
Weitere Smilies ansehen
Schriftfarbe:
Standard
Dunkelrot
Rot
Orange
Braun
Gelb
Grün
Oliv
Cyan
Blau
Dunkelblau
Indigo
Violett
Weiß
Schwarz
Schriftgröße:
Schriftgröße
Winzig
Klein
Normal
Groß
Riesig
Tags schließen
Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts:
Latex-Kurzbeschreibung
|
Formeleditor
[quote="dudeCamk2"](Wegen de Aufgabenstellung nicht wundern, mein Prof ist ein lustiger :D) Der gemeine Wasserläufer ist eine räuberische Wanze, die sich auf der Wasseroberfläche bewegen kann und gemeinerweise andere Insekten angreift, die in das Wasser geraten sind. Vereinfachend sei angenommen, das Gewicht des Wasserläufers verteile sich gleichmäßig auf die in der Skizze hervorgehobenen Beinglieder, die zylinderförmig seien (Radius 0.2 mm, Gesamtlänge 40 mm) und genau zur Hälfte eingetaucht flach auf dem Wasser liegen a) Wie groß könnte die Gesamtmasse des Wasserläufers sein, wenn nur der Auftrieb wirksam wäre? b) Wie groß wäre die Gesamtmasse des Wasserläufers unter Berücksichtigung des Auftriebs sowie der Oberflächenspannung bzw der spezifischen Oberflächenenergie σ = 0.073 N/m des Wassers? Also handelt es sich eigentlich um ein geschlossenes Rohr, hätte ich erwähnen sollen. Ich hab das auf jeden Fall nochmal selber versucht und habe folgendes rausbekommen: Fg + Fo = Fa -> p * v - (ö * A)/(y0 * g) = m Dabei: Fg = Gewichtskraft Fo=Kraft durch Oberflächenspannung Fa=Auftrieb p=Dichte Wasser ö = Oberfläschenspannung in N/m A = Oberfläche ( ohne die seitlichen vertikalen Stücke) y0 = der Mittelpunkt des Halbkreises hab dann für das Gewicht 5,79 mg rausbekommen, finde aber dass das ein sehr schwerer Wasserläufer ist :/[/quote]
Optionen
HTML ist
aus
BBCode
ist
an
Smilies sind
an
BBCode in diesem Beitrag deaktivieren
Smilies in diesem Beitrag deaktivieren
Spamschutz
Text aus Bild eingeben
Alle Zeiten sind GMT + 1 Stunde
Gehe zu:
Forum auswählen
Themenbereiche
----------------
Mechanik
Elektrik
Quantenphysik
Astronomie
Wärmelehre
Optik
Sonstiges
FAQ
Sonstiges
----------------
Off-Topic
Ankündigungen
Thema-Überblick
Autor
Nachricht
Myon
Verfasst am: 10. Sep 2019 15:23
Titel:
dudeCamk2 hat Folgendes geschrieben:
hab dann für das Gewicht 5,79 mg rausbekommen, finde aber dass das ein sehr schwerer Wasserläufer ist :/
Mir schiene das ein sehr leichter Wasserläufer.
Für die spezifische Oberflächenenergie gilt ja
Für die Kraft nach oben folgt also
Der Faktor dA/dh ergibt sich hier, wo die zylinderförmigen Beine genau halb eingetaucht sind, sehr einfach. Ich käme damit auf eine Masse von 0.6g (die Auftriebskraft macht dabei weniger als 1% der Kraft durch die Oberflächenspannung aus).
dudeCamk2
Verfasst am: 10. Sep 2019 14:42
Titel:
(Wegen de Aufgabenstellung nicht wundern, mein Prof ist ein lustiger
)
Der gemeine Wasserläufer ist eine räuberische Wanze, die sich auf der Wasseroberfläche bewegen
kann und gemeinerweise andere Insekten angreift, die in das Wasser geraten sind. Vereinfachend
sei angenommen, das Gewicht des Wasserläufers verteile sich gleichmäßig auf die in der Skizze
hervorgehobenen Beinglieder, die zylinderförmig seien (Radius 0.2 mm, Gesamtlänge 40 mm) und
genau zur Hälfte eingetaucht flach auf dem Wasser liegen
a) Wie groß könnte die Gesamtmasse des Wasserläufers sein, wenn nur der Auftrieb wirksam
wäre?
b) Wie groß wäre die Gesamtmasse des Wasserläufers unter Berücksichtigung des Auftriebs
sowie der Oberflächenspannung bzw der spezifischen Oberflächenenergie σ = 0.073 N/m
des Wassers?
Also handelt es sich eigentlich um ein geschlossenes Rohr, hätte ich erwähnen sollen. Ich hab das auf jeden Fall nochmal selber versucht und habe folgendes rausbekommen:
Fg + Fo = Fa -> p * v - (ö * A)/(y0 * g) = m
Dabei:
Fg = Gewichtskraft
Fo=Kraft durch Oberflächenspannung
Fa=Auftrieb
p=Dichte Wasser
ö = Oberfläschenspannung in N/m
A = Oberfläche ( ohne die seitlichen vertikalen Stücke)
y0 = der Mittelpunkt des Halbkreises
hab dann für das Gewicht 5,79 mg rausbekommen, finde aber dass das ein sehr schwerer Wasserläufer ist :/
Mathefix
Verfasst am: 10. Sep 2019 13:59
Titel:
Myon hat Folgendes geschrieben:
Zylinder? Geht es vielleicht um ein (Kapillar-)rohr?
@Myon
Ich habe die Aufgabe so verstanden, dass der Zylinder horizontal, bis zum halben Durchmesser eingetaucht, im Wasser schwimmt.
Myon
Verfasst am: 10. Sep 2019 13:29
Titel:
Zylinder? Geht es vielleicht um ein (Kapillar-)rohr? Hier gilt im Gleichgewicht (Minimierung der Gesamtenergie)
Die Kraft auf die ganze Flüssigkeitssäule nach oben infolge der Oberflächenspannung wäre einfach
Im Gleichgewicht muss diese Kraft betragsmässig gleich der Gewichtskraft auf die Flüssigkeitssäule sein,
Sonst bitte den Aufgabentext vollständig reinstellen.
Mathefix
Verfasst am: 10. Sep 2019 12:56
Titel:
Folgende Überlegung:
Gewichtskraft = Auftriebskraft + Kraft durch Oberflächenspannung
dudeCamk
Verfasst am: 10. Sep 2019 11:42
Titel: Oberflächenspannung
Meine Frage:
Hallo, ich habe hier eine Aufgabe, bei der ich die aus der Oberflächenspannung resultierende Kraft nach oben bestimmen soll. Dabei ist ein Zylinder mit dem Radius von 0,2mm und einer Länge von 40mm gegeben, welcher zur Hälfte im Wasser liegt.
Meine Ideen:
Ich weiß zwar wie ich die Energie berechnen kann, welche die Einheit Nm hat, habe aber keinen Ansatz, wie ich davon auf die Kraft komme. Vermutlich muss ich durch eine Länge teilen, um die m aus den Nm loszuwerden, aber wüsste nicht welchen.