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[quote="BrainVoid"][b]Meine Frage:[/b] Folgendes Szenario: Ein Tauchroboter soll eigenständig oder ferngesteuert freiliegenden Sprengstoff auf dem Meeresboden einsammeln und entsorgen. Laborergebnisse eines renommierten Forschungsinstitutes ergaben, dass besagter Sprengstoff bereits mit einer Energie von 20 Nm zur Explosion gebracht werden kann. Wie schnell darf der Tauchroboter maximal unter Wasser fahren, um im Falle einer ungewollten Kollision mit dem Sprengstoff, diesen nicht zur Explosion zu bringen? [b]Meine Ideen:[/b] Gewicht des Tauchroboters an Luft: m_L = 300 kg v = 1 m/s (Beispiel) Die Bewegung des Tauchroboters ist parallel zum Meeresboden, daher spielt bei der Berechnung seines Impulses die Auftriebskraft durch das verdrängte Wasser meiner Meinung keine Rolle. Sein Impuls ist demnach p = m_L * v = 300 kg*m/s. Aber wie setze ich nun diesen Impulswert in Relation zum Laborergebnis, welches in Nm (Energie) angegeben wurde, um anschliessend eine sichere Maximalgeschwindigkeit abzuschätzen?[/quote]
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BrainVoid
Verfasst am: 26. Nov 2021 12:52
Titel:
Frankx hat Folgendes geschrieben:
Vermutlich soll über die kinetische Energie gerechnet werden.
Kennst du die Formel?
.
Die kinetische Energie E_kin = 0.5 * m * v**2 beträgt in meinem Beispiel demnach E_kin = 150 J bzw. Nm bei v = 1m/s.
"Kleiner-Gleich"setzen mit der maxEnergie und nach v auflösen bringt:
0.5*m* v**2 <= 20 Nm
=>
v <= 0.365 m/s
Das klingt durchaus realistisch.
Frankx
Verfasst am: 26. Nov 2021 11:57
Titel:
Vermutlich soll über die kinetische Energie gerechnet werden.
Kennst du die Formel?
.
roycy
Verfasst am: 26. Nov 2021 11:19
Titel: Re: Sprengstoff umsetzen durch Stoß
BrainVoid hat Folgendes geschrieben:
Meine Frage:
Laborergebnisse eines
renommierten
Forschungsinstitutes
Ziemlich nebensächlich (physikalisch gesehen);-)
BrainVoid
Verfasst am: 26. Nov 2021 10:43
Titel: Sprengstoff umsetzen durch Stoß
Meine Frage:
Folgendes Szenario: Ein Tauchroboter soll eigenständig oder ferngesteuert freiliegenden Sprengstoff auf dem Meeresboden einsammeln und entsorgen. Laborergebnisse eines renommierten Forschungsinstitutes ergaben, dass besagter Sprengstoff bereits mit einer Energie von 20 Nm zur Explosion gebracht werden kann.
Wie schnell darf der Tauchroboter maximal unter Wasser fahren, um im Falle einer ungewollten Kollision mit dem Sprengstoff, diesen nicht zur Explosion zu bringen?
Meine Ideen:
Gewicht des Tauchroboters an Luft: m_L = 300 kg
v = 1 m/s (Beispiel)
Die Bewegung des Tauchroboters ist parallel zum Meeresboden, daher spielt bei der Berechnung seines Impulses die Auftriebskraft durch das verdrängte Wasser meiner Meinung keine Rolle. Sein Impuls ist demnach p = m_L * v = 300 kg*m/s.
Aber wie setze ich nun diesen Impulswert in Relation zum Laborergebnis, welches in Nm (Energie) angegeben wurde, um anschliessend eine sichere Maximalgeschwindigkeit abzuschätzen?