Druck und Geschwindigkeit

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Hallo

Und zwar hab ich eine Verständnisfrage.

Ich habe eine Schlauch und auf die Spitze des Schlauches stecke ich eine Kartoffel (kamm letztens im TV). Nun wird ja diese Kartoffel mit einer Geschwindikeit losgeschossen (ab einen bestimmten Druck).

Wie rechne ich diese Geschwindigkeit nun aus? Ich hatte mir schon Überlegungen mit dem Impulserhaltungssatz gemacht. Oder ich weiß ja dass p = F / A , somit habe ich eine Kraft.

In meinem Beispiel würde ja jetzt auf meine Kartoffel ein Druck wirken. Wenn die Kraft grüßer als die Reibungskraft ist, bewegt sich auch meine Kartoffel. Aber wie schnell?

Also im TV hatten die einen Druck von 8bar und die Kartoffel ist durch Türen geflogen. Was passiert dort genau?

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Mh - sie wird ja durch einen kurzzeitigen Impulsstoß beschleunigt und später vllt noch, wenn der "ablassende" Druck hinter ihr noch nachströmt.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

So einfach die Statik auch ist bei Flüssigkeiten, ist die Dynamik umso schwerer.
Da hier soviele Elemente in Bewegung sind, ist es oft nur sinnvoll mit der Energieerhaltung zu errechnen als über die Kraftansätze, weil das sonst zu undurchsichtig wird.

Der Druck herrscht zwar auf die Kartoffel aber wenn die Kartoffel sich in Bewegung setzt muß sich das Wasser ja auch hinterher mitbewegen weil sonst herrscht wiederum kein Druck auf die Kartoffel. Ob man da die gesamte Druckkraft auf die Kartoffel deren Beschleunigung gleichsetzen kann ist fraglich.

Ich hab da mal einen Kraftansatz bei Ausflussgeschwindigkeiten aus Gefäßen betrachtet.

Dazu hab ich das Wasservolumen kurz vor der Öffnung betrachtet.

dm wird solange beschleunigt bis es aus dem Gefäß austritt.

Wie weit diese Ansätze auf deine Kartoffel übertragbar sind müßte man austesten.

du bräuchtest ds also wie weit steckt die Kartoffel im Schlauch. Den Überdruck weil aussen ja Luftdruck herrscht. dann die sich im Schlauch befindliche Fläche des Kartoffels, die mit zunehmenden Austritt immer mehr abnimmt. Am Anfang ist sie gleich groß wie der Schlauchdurchmesser, dann kurz vor Ende befindet sich nur noch ein kleiner Abschnitt der Kartoffel im Schlauch.
Du hast also eine Druckfläche die von ds abhängt. somit hängt auch die Druckkraft von ds ab. F ist nicht konstant.
Wenn du die Kartoffel in der Mitte durchschneidest und diese mit dem Schnitt im Schlauch steckst, wär die Kraft aufgrund der Fläche konstant.

Und zum Abschluss natürlich die Gleitreibarbeit.
Wie weit das Ergebnis dann von der Realität entfernt ist, ist fraglich.

solche sachen kann man sich nicht so einfach sehr genau berechnen

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Der Druck mag zwar sehr hoch sein doch die wirkende Kraft richtet sich nur nach der Fläche. Man kann auch mit ner kleinen Kraft wenn die Fläche entsprechend klein ist großen Druck erzogen.

angenommen die Kartoffel hat einen Durchmesser von 3cm was realistisch ist für eine kleine.

Die gleiche Kraft hätten wir bei 56 Kilo Masse. Die Frage hält eine Kartoffel statisch 56 Kilo aus .. Wer stellt sich zu hause drauf

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

65 Kilo hält eine Kartoffel auf gar keinen Fall aus!

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Das glaub ich nicht, stell dich doch einfach mal auf eine Kartoffel drauf.

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Habe ich gerade getan - sie hält sogar mind. 700 Newton aus - OH NEIN! smile

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Sie muß dann sogar mehr aushalten als die 700 Newton. Da der Flüssigkeitsdruck sich gleichmäßig auf die Fläche verteilt, dein Gewichtsdruck wenn du draufsteigst aber nicht sondern nur auf den Auflagefläche und die entspricht meistens nicht der ganzen Kartoffelfläche

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Eben - höchstens 9cm^2.