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TomS
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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. smile
Aber dann verstehe ich nicht Deine weitere Frage nicht so recht. Du musst doch was gerechnet haben !? grübelnd

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 ! Lehrer

Servus
izli
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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. Big Laugh
(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 ! böse

Servus
erkü
BeitragVerfasst am: 04. Aug 2011 23:45    Titel:

Lehrer
Auch bei laminarer Strömung kann das Newton'sche Reibungsgesetz gelten:
Chillosaurus
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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 unglücklich
Daniel Blaich
BeitragVerfasst am: 03. Aug 2011 23:34    Titel:

Zitat:
Inwieweit hat diese Formel eigentlich mit dem Sachverhalt zu tun?


Viel
franz
BeitragVerfasst am: 03. Aug 2011 21:50    Titel:

Inwieweit hat diese Formel eigentlich mit dem Sachverhalt zu tun?
pressure
BeitragVerfasst am: 03. Aug 2011 16:07    Titel:

Damit kannst du nun eine Differentialgleichung aufstellen und lösen.
izli
BeitragVerfasst am: 03. Aug 2011 14:41    Titel:

Das a hat sich da eingeschlichen obwohl es nicht hingehört Hammer ... habe die Formel jetzt korrigiert

Die Werte sind bekannt, verändern sich jedoch, da mehrere Boote betrachtet werden sollen.
GvC
BeitragVerfasst 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
BeitragVerfasst 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 unglücklich.

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