Impulserhaltung Wasserstrahl trifft mit Winkel an Wand

gerald91 · Anmeldungsdatum: 18.05.2013 Beiträge: 8

So ich hab das Problem das ich Bsp 3.11 und 3.12 einfach nicht lösen kann. s. Link

Bsp. 3.11
Also aus der Logik würde ich sagen das der Impuls des eingehenden Wasserstrahls (linker Strahl) verantwortlich für meine Kraft ist.
Dh. das der infinitesimale Zeitabschnitt bevor der eingehende Wasserstrahl mein Objekt trifft als Impuls anzusetzen ist. Daraus schließe ich das bei einem Winkel von 45° die Vertikal- und Horziontalkraft gleich groß sein müssen. (Laut meiner Berechnung 636,39N )
Nun hab ich aber die Lösung für dieses Beispiel und da sollte für die Vertikalkraft 576.1N und für die Horziontalkraft -411,4N rauskommen.
Die Abfließenden Strahle sind mir doch egal es kommt ja nur auf den Vorimpuls an?

Ich hab da irgendwie den komplett falschen Denkansatz Hammer

http://img5.fotos-hochladen.net/uploads/wp001278bwql8zopie.jpg

lampe16 · Anmeldungsdatum: 21.03.2010 Beiträge: 319

Die beiden Beträge der Musterlösung stimmen, aber beide Kraftkoordinaten sind negativ.

Die Kraft, die den Strahlteiler im Gleichgewicht hält, ist gleich

Die

sind die vom Strahlteiler (genauer: von einer um den Strahlteiler gelegten Bilanzhülle) abfließenden Massenströme. Zufließende Massenströme haben negative Werte.

Überprüf die Formel zuerst am Beispiel eines ausblasenden Luftballons, ob das Ergebnis zu deiner Anschauung passt.

gerald91 · Anmeldungsdatum: 18.05.2013 Beiträge: 8

Es tut mir leid aber ich verstehe es trotzdem einfach nicht.

zu 3-11 Annahme: Es is doch egal ob sich das Wasser bewegt oder die feste Fläche.

Angenommen der Wasserstrahl hat die Geschwindigkeit 0 und die Wand die Geschwindigkeit 15m/s. (Die Wand bewegt sich genau in der Flucht des linken Wasserstrahls). Wie kann es dann sein das mehr Kraft auf die Wand wirkt als die Masse des linken Wasserstrahls die in 1 Sekunde von der Wand verdrängt wird? Wo kommt diese Kraft her?

Das gleiche bei bsp. 3-12 Wenn ich die Schaufel mit 15m/s nach links bewege dann muss ich doch genau die Trägheit des ruhenden Wassers, (Impuls) welches in 1 Sekunde verdrängt wird als Kraft angesetzen?

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5059

lampe16 · Anmeldungsdatum: 21.03.2010 Beiträge: 319

Zum Verstehen des Impulssatzes beim Strahlteiler kannst du ein übersichtlicheres Beispiel betrachten, das intuitiv durchschaubar ist.

Zwei Leute sitzen in einem Ruderboot und werfen kontinuierlich Steine horizontal in zwei verschiedene feste Richtungen aus dem Boot heraus. Außerdem wirft noch jemand von einem Bootssteg aus Steine in das Boot, wo sie zur Ruhe kommen. Mit welcher Kraft muss der Anker das Boot am Platz halten?

Für diesen Fall gilt dasselbe rechnerische Modell wie für den Strahlteiler.

gerald91 · Anmeldungsdatum: 18.05.2013 Beiträge: 8

Danke

Jetzt versteh ich! Man darf die abfliesenden Strahle nicht vernachlässigen deswegen. Thumbs up!

Ok dh mein Impuls setzt sich eigentlich aus der Aktionskraft des Steins der ins Boot kommt, plus den Reaktionskräften die durch das Steine aus dem Boot werfen entstehen, zusammen. Darin steckt die Schwierigkeit. Man muss Aktions- und Reaktionskraft mit einbeziehen.

Vielen Dank

Das heißt das Ganze ist eigentlich statisch als "Knotenrundschnitt zu behandeln". Big Laugh

und ja es funktioniert.

lampe16 · Anmeldungsdatum: 21.03.2010 Beiträge: 319