Wassertropfen welche Geschwindigkeit muss er haben?

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d.karusell

Anmeldungsdatum: 14.11.2007
Beiträge: 32

d.karusell Verfasst am: 25. Mai 2008 14:26 Titel: Wassertropfen welche Geschwindigkeit muss er haben?

Hallo leute, Kann mir jemand mir sagen was für eine Geschwindigkeit etwa ein Wassertropfen beim Aufprall auf das beruhigte Teichwasser haben muss, damit man ihn etwa von 2-3 Meter Entfernung hören kann? Und was für einen Reibwert könnte ich für Wasser auf Plastikfolie annehmen? vielen dank für eure hilfe mfg dkarusell

erkü

Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414

erkü Verfasst am: 27. Mai 2008 15:25 Titel: Re: Wassertropfen welche geschw. muss er haben?

Antworten mit Zitat

d.karusell hat Folgendes geschrieben:

Kann mir jemand mir sagen was für eine Geschwindigkeit etwa ein Wassertropfen beim Aufprall auf das beruhigte Teichwasser haben muss, damit man ihn etwa von 2-3 Meter Entfernung hören kann?

1. Was verstehst Du unter "beruhigtes Teichwasser"?
Ich gehe mal davon aus, daß Du eine "glatte" Wasseroberfläche ohne Kapillarwellen meinst.

2. Ob ein Schallereignis hörbar ist, hängt u.a. vom Umgebungspegel (Fremdgeräuschpegel, Stichwort "Verdeckung") ab.

3.Bei Ansatz eines geringen Fremdgeräusches mit einem Pegel von ca. 20 dB(A) ist ein anderes Schallereignis mit einem Pegel L = 40 dB(A) deutlich wahrnehmbar. Dem letztgenannten Schallpegel in einer Entfernung von 3 m von der Schallquelle entspricht eine Schalleistung von ca. 60 dB(A), die von der Schallquelle in die Umgebung abgestrahlt wird. Der Bezugswert für die Schalleistung ist 1 pW. 60 dB(A) entsprechen somit einer Leistung von 1 µW.

4.Jetzt kommt die Einschwingzeit des menschlichen Gehörs ins Spiel. Um ein Schallereignis entsprechend dem physikalischen Wechseldruck wahrzunehmen, muß die Dauer des Ereignisses in der Größenordnung von 50 ms liegen. Das ergibt eine akustische Energie von ca. 50 nWs, die nötig ist, um in 3 m Abstand einen Schalldruckpegel von ca. 40 dB(A) zu erzeugen.

5. Die akustische Energie ist aber ungleich der kinetischen Energie. Hier ist noch der akustische Umsetzungsgrad (Wirkungsgrad) zu beachten, der das Verhältnis von abgestrahlter Schalleistung zur mechanischen Leistung beschreibt und in diesem Zusammenhang die Größe mit der größten Unsicherheit ist. Ich schätze diesen Umsetzungsgrad im vorliegenden Fall mit 10^(-3) ab. Demnach müßte der Wassertropfen eine kinetische Energie von ca. 50 µWs erreichen.

6. Aus der angegebenen kinetischen Energie läßt sich die für den Wassertropfen im Schwerefeld erforderliche Fallhöhe berechnen, wenn für den Tropfen noch eine entsprechende Masse angesetzt wird.

d.karusell hat Folgendes geschrieben:

Und was für einen Reibwert könnte ich für Wasser auf Plastikfolie annehmen?

Was Du mit dieser Frage beabsichtigst, ist mir vollkommen unklar.
Als Hilfe zur Reibung folgende Links:
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrodynamische_Grenzschicht und http://wwwex.physik.uni-ulm.de/lehre/gk2-2006/node11.html

Gruß erkü
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:

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