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Nachricht |
noob
Gast
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 noob Verfasst am: 12. Apr 2008 17:10 Titel: Auftrieb Ballon, die Theorie |
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Hallo,
könnt ihr mir einen link oder ähnliches geben, bei dem das Thema Ballon und Auftrieb ordentlich aufgearbeitet wird.
Mit ordentlich meine ich, wo auch ein paar Worte zum Temperaturunterschied verloren werden, welche ja bei der barometrischen Höhenformel nicht berücksichtigt werden.
Auch wie das mit der Reibung aussieht. Stoksche Reibung vermute ich? 
Ich suche einen seriösen Text, der das Thema mal intensiver behandelt. In meinem Demtröder steht nichts dazu drinnen und mit googel kam ich bis jetzt auch nur auf komische Sachen. Hier im Forum hab ich auch nichts gefunden 
Da wäre ich sehr dankbar für 
Grüsse |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 13. Apr 2008 00:25 Titel: |
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Deine Fragen wirken ein bisschen so, als ob du dir die Kombinationen der Effekte, von denen du sprichst, auch einfach mal versuchen könntest, dir selbst zusammenzustellen.
(Wenn "Theorie" die nötigen Grundlagen bezeichnet, und "Anwendung" die passende Zusammenstellung und Kombination dieser Grundlagen mit dem Ziel, eine konkrete Situation oder eine komplexere Situation als die einfachsten Näherungsfälle zu betrachten, dann würde ich deine Frage eher als eine Frage nach der Anwendung der Grundlagen zum Auftrieb und anderer physikalischer Grundlagen bezeichnen.)
Tipps dazu:
* Kennst du eine Formel für die Auftriebskraft, die auf einen Ballon wirkt? Wie lautet sie, wenn du sie dir mal sauber aufschreibst?
* Was hat diese Formel mit der Dichte des Gases in dem Ballon zu tun?
* Was hat die Dichte und das Volumen des Gases im Ballon mit der Temperatur dieses Gases und dem Druck der umgebenden Luft zu tun? Welche Formel kennst du für so einen Zusammenhang?
* In welchem Zusammenhang interessiert die Reibungskraft? In welchen Fällen brauchst du sie überhaupt zur Bestimmung der resultierenden Kraft zum Beispiel auf einen Ballon, und in welchen Fällen brauchst du sie dafür nicht zu betrachten? |
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noob
Gast
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| noob Verfasst am: 13. Apr 2008 13:45 Titel: |
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@dermarkus
Ja, ich denke du hast Recht. Ich werde es versuchen 
Möchte mich aber vorher schon mal für möglichen geistigen Durchfall entschuldigen. Mein Benutzername kommt nicht vor irgendwo her  http://www.kampfkunst-board.info/forum/images/smilies/redface.gif
Also:
Erstmal schreibe ich die Formeln auf, die meiner Meinung nach wichtig sein könnten und dann meine Gedanken und Probleme dazu:
Okay, ich stelle mir das so vor:
Der Ballon hat ja eine Gesamtgewichtskraft 
Diese Kraft muss kleiner sein als die resultierende Auftriebskraft .
Kleiner deshalb, weil wenn sie gleich groß wäre, würde der Ballon in seiner Position verweilen und wenn sie grösser wäre, würde er niemals abheben. Es wird dann aber auch noch Reibungskraft wirken. Einmal die Stoksche Reibung (Weil der Ballon als Kugel gesehen werden kann) und der Widerstand wirkt auch entgegen.
Diese sind gegen die Bewegungsrichtung, deshalb werden sie von vom Auftrieb abgezogen. Also sollte gelten:
Stimmt das soweit?
Nun bin ich mir aber nicht sicher, wie ich die barometrische Höhenformel und die Gasgleichung einbauen soll?
Bin verwirrt.
Danke für die Hilfe
Grüsse |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 13. Apr 2008 21:38 Titel: |
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| noob hat Folgendes geschrieben: |
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Einige dieser Formeln schreibst du in wohl für die meisten ungewohnter und daher recht verwirrender Form:
* Unterscheide Groß- und Kleinschreibung der Variablen. Geschwindigkeiten werden mit einem kleinen v bezeichnet, Volumina mit einem großen V. Drücke werden mit einem kleinen p bezeichnet. (Der Index in der Bezeichnung für die Auftriebskraft scheint mir übrigens üblicherweise als Großbuchstabe geschrieben zu werden.)
* Ich meine, in der Formel für die Stokessche Reibung hast du den Radius der Kugel vergessen, kann das sein?
| Zitat: |
Okay, ich stelle mir das so vor:
Der Ballon hat ja eine Gesamtgewichtskraft
Diese Kraft muss kleiner sein als die resultierende Auftriebskraft .
Kleiner deshalb, weil wenn sie gleich groß wäre, würde der Ballon in seiner Position verweilen und wenn sie grösser wäre, würde er niemals abheben.
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Das kommt ganz darauf an, welche Situation du dir vornehmen möchtest, zu betrachten.
Wenn du einfach erst mal einen Ballon betrachten willst, der ruhig in der Luft schwebt, ohne sich zu bewegen, dann muss dafür einfach nur die Gewichtskraft gleich groß sein wie die Auftriebskraft, dann ist die resultierende Kraft auf den Ballon gleich Null.
| Zitat: |
Es wird dann aber auch noch Reibungskraft wirken. Einmal die Stoksche Reibung (Weil der Ballon als Kugel gesehen werden kann) und der Widerstand wirkt auch entgegen.
Diese sind gegen die Bewegungsrichtung, deshalb werden sie von vom Auftrieb abgezogen.
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Reibungskräfte wirken nur, wenn du einen bewegten Ballon betrachten möchtest. In dem Fall würde ich vorschlagen, du beschreibst dafür in einem ersten Schritt erst einmal in Worten, welche Situation genau (in welche Richtung soll sich der Ballon bewegen, etc. ?) du beschreiben möchtest.
Du hast zwei verschiedene Formeln für Reibungskräfte gefunden. Die gelten nicht beide gleichzeitig, und auch nicht beide addiert miteinander, sondern welche dieser beiden Formeln gilt, hängt davon, ab, wie schnell sich der Ballon bewegt und demnach wie heftig die Luft sich an dem Ballon vorbei bewegt. Findest du in deinen Grundlagen schon, welche der beiden Formeln für was für eine Situation gilt? Unter welchen Annahmen gilt die eine, unter welchen die andere der beiden Formeln?
| Zitat: |
Nun bin ich mir aber nicht sicher, wie ich die barometrische Höhenformel und die Gasgleichung einbauen soll?
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Ich würde sagen, das machst du Schritt für Schritt, also erst dann bzw. nur dann, wenn es für die Beschreibung der Situation, die du dir zu beschreiben vornimmst, auch wirklich brauchst. Denn wenn man eine Situation schon gut beschreiben kann, ohne eine zusätzliche Komplikation oder zusätzliche Datails einführen und betrachten zu müssen, dann macht man im allgemeinen diese Näherung gerne |
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