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Mathefix	Verfasst am: 27. Jan 2017 12:26    Titel: Aufgabe c) Ich habe mich da nochmal drangemacht. Annahmen: a. Die Gewichtskraft des Gases habe ich vernachlässigt. b. Der Ballon ist gerade vollständig eingetaucht. Eine Betrachtung des Auftriebs bei Teileintauchung ist mir zu kompliziert - Ballon verformt sich. Es gilt: EES 1. 2. 3. Versuch Bestimmung von t: ??
Mathefix	Verfasst am: 26. Jan 2017 17:06    Titel: Hans7530 hat Folgendes geschrieben: @Mathefix Ich denke der Strömungswiderstand soll nicht berücksichtigt werden. Mir ist nun auch klar wie du die Formel hergeleitet hast, allerdings weiß ich noch nicht so recht ob ich die Formel jetzt einfach nehmen kann. In meinen Vorstellungen bin ich irgendwie der Meinung, dass ein Integral in der Formel sein müsste, da ich ja immer wieder eine Volumenänderung über einen Höhenabschnitt habe, wenn ich diese dann ganz gering wähle hätte ich doch ein Integral? Oder bin ich jetzt völlig auf dem falschen Dampfer? Vielen Dank für eure Geduld! Da gibt´s nichts zu integrieren. Die Formel zeigt ganz einfach den funktionalen Zusammenhang zwischen a und s. Komplizierter ist die Ermittlung der Geschwindigkeit v(s) und der Zeit t(s) bis zum Auftauchen. Der Strömungswiderstand soll lt. Aufgabenstellung nichr berücksichtigt werden. musay88 hat zusätzlich danach gefragt - dann wird´s sehr kompliziert.
Füsiker	Verfasst am: 25. Jan 2017 20:49    Titel: Die Dichte des Ballons ist eine andere, da in Aufgabenteil 1b ein anderes Volumen vorherrscht.
franz	Verfasst am: 25. Jan 2017 20:47    Titel: a ist erledigt, b ist erledigt: Festhaltekraft = Auftrieb (Ballongewicht = 0 nach Aufgabe) c bin ich mir unklar - Erstmal ohne Widerstand rechnen, nur mit expandierendem Volumen? - Stokes-Reibung (Die expliziten Massen- oder Dichteberechnungen sind überflüssig.)
musay88	Verfasst am: 25. Jan 2017 20:37    Titel: Ich dachte das hätte ich gemacht Füsiker hat Folgendes geschrieben: Aufgabe 1a müsste richtig sein. Die 1b wiederum ist falsch. Warum Fg=Fa? Der Ballon soll nicht schweben. Er wird doch festgehalten, gerade weil er nicht schwebt. Berechne einfach Fa-Fg. Lösung müsste 4,97N sein. Die 1c ist eine harte Nuss. Da weiß ich nicht weiter. Ich dachte das hätte ich gemacht. Habe anscheinend die neue Dichte in 10m Tiefe nicht berechnet.
Hans7530	Verfasst am: 25. Jan 2017 20:32    Titel: @Füsiker In der Rechnung wurde später Fa-Fg gerechnet also müsste es so korrekt sein? @Mathefix Ich denke der Strömungswiderstand soll nicht berücksichtigt werden. Mir ist nun auch klar wie du die Formel hergeleitet hast, allerdings weiß ich noch nicht so recht ob ich die Formel jetzt einfach nehmen kann. In meinen Vorstellungen bin ich irgendwie der Meinung, dass ein Integral in der Formel sein müsste, da ich ja immer wieder eine Volumenänderung über einen Höhenabschnitt habe, wenn ich diese dann ganz gering wähle hätte ich doch ein Integral? Oder bin ich jetzt völlig auf dem falschen Dampfer? Vielen Dank für eure Geduld!
Füsiker	Verfasst am: 25. Jan 2017 20:12    Titel: Aufgabe 1a müsste richtig sein. Die 1b wiederum ist falsch. Warum Fg=Fa? Der Ballon soll nicht schweben. Er wird doch festgehalten, gerade weil er nicht schwebt. Berechne einfach Fa-Fg. Lösung müsste 4,97N sein. Die 1c ist eine harte Nuss. Da weiß ich nicht weiter.
Mathefix	Verfasst am: 25. Jan 2017 17:47    Titel: Hans7530 hat Folgendes geschrieben: Hallo, interessanterweise sitze ich momentan vor derselben Aufgabe Könntest du die Formel für c) noch etwas erläutern? Kraft auf den Ballon unter Berücksichtigung der Gasmasse: Für den Ballon gilt abhängig von der Eintauchtiefe s: Die Berücksichtigung des Strömungswiderstands ist kompliziert: Abhängig von s ändert sich der Radius des Ballons und seine Auftriebsgeschwindigkeit wg. a(s). Mathematisch unerfreulich.
franz	Verfasst am: 25. Jan 2017 17:39    Titel: c) Die Gasdichte wird in der Aufgabe nicht benötigt, das Gewicht kann vernachlässigt werden. Bleibt der Auftrieb, welcher sich jedoch (wegen der Ausdehnung nach oben hin) vergrößert! Auch die Reibung (Stokes??) kann man hier kaum vernachlässigen.
Hans7530	Verfasst am: 25. Jan 2017 17:22    Titel: Ich habe für eine neue Dichte des Ballos errechnet, da das Ballonvolumen ja auf ca 500ml sinkt und damit die Dichte größer werden muss, denke ich. Aber das Ergebnis hat dadurch ja nur eine minimale Abweichung
musay88	Verfasst am: 25. Jan 2017 17:03    Titel: Kommst du bei (b) auf dasselbe Ergebnis? Hans7530 hat Folgendes geschrieben: Hallo, interessanterweise sitze ich momentan vor derselben Aufgabe Könntest du die Formel für c) noch etwas erläutern? Dann hab ich ja einen Leidensgenossen gefunden Kommst du bei (b) auf dasselbe Ergebnis oder hast du einen anderen Ansatz? @Mathefix: Würde mich auch über eine Erläuterung freuen und danke im Voraus VG
Hans7530	Verfasst am: 25. Jan 2017 16:40    Titel: Hallo, interessanterweise sitze ich momentan vor derselben Aufgabe Könntest du die Formel für c) noch etwas erläutern?
Mathefix	Verfasst am: 25. Jan 2017 14:05    Titel: zu c) Beim Aufstieg ändert sich der Wasserdruck und damit die Dichte des vom Ballon eingeschlossenen Gases.
franz	Verfasst am: 25. Jan 2017 03:38    Titel: Re: Dichtebestimmung und Auftrieb Moin! a) Ja, Sauerstoff. Ich würde jedoch keine Zwischenwerte ausrechnen, es geht nur das Volumenverhältnis in die Formel ein. Zweitens kommt man mit der "echten" Höhenformel direkt zur Molmasse .
musay88	Verfasst am: 25. Jan 2017 01:50    Titel: Dichtebestimmung und Auftrieb Meine Frage: Es geht um folgende Aufgabenstellung: (a) Zunächst wird 1,0 L des Gases in einem Ballon dicht verschlossen und von einem Ort h1 = 0 m, an dem Normaldruck herrscht, auf den Gipfel des Kilimandscharo (h2 = 5895 m) getragen. Dort dehnt es sich auf 2,26 L aus. Berechnen Sie den Druck des Gases auf dem Kilimandscharo und hieraus die Dichte. Um welches Gas handelt es sich? (b) Wieder auf h1 = 0 m angekommen, wird der Ballon mit ursprünglich 1,0 L 10 m tief unter Wasser gehalten. Welche Kraft wird benötigt, um den Ballon festzuhalten? Beachten Sie, dass der Wasserdruck pro Meter Tiefe um je 0,10 bar steigt. (c) Der Ballon wird anschließend losgelassen. Wie lange benötigt er, um an die Gefäßoberfläche zu gelangen? Hinweise: Der Ballon ist als masselos anzunehmen. Außerdem sei die Temperatur in allen Experimentteilen konstant 4,0 °C. Meine Ideen: (a) Somit handelt es sich um Sauerstoff!? (b) Bedingung für Schwebezustand --> Der Ballon muss mit einer Kraft von 4,898 N festgehalten werden!? (c) Geht das nicht viel zu schnell? Wie kann ich den Widerstand des Wassers einfließen lassen? Bitte um Prüfung der Ergebnisse, da es um wichtige Punkte geht.Danke im Voraus!

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