Wasserschlauch

Jennyz · Gast

hallihallohallölehallöchen,

duten abend Wink

,

naja eigentlich gibt es keinen grund zum freuen. denn es gibt hier so eine blöde verdammte aufgabe. die mich die haare raufen lässt:

Ein Feuerwehrmann hält einen um 90 ° gebogenen Schlauch. Das Wasser tritt in einem Strahl mit der Geschwindigkeit v = 30 m/s aus einer Düse mit dem Durchmesser d = 3 cm aus.

a) Welche Wassermasse tritt pro Sekunde aus?
b) Wie groß ist der horizontale Impuls des Wassers?
c) Bevor das Wasser die Krümmung erreicht hat es einen nach oben gerichteten Impuls. Nach der Krümmung ist der Impuls nach rechts gerichtet. Berechnen Sie aus der Impulsänderung die Kraft, die das Wasser auf den Schlauch ausübt.

bitte helft mir. ich bin am ende mit den nerven traurig

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht gleich mal einen Tipp zum Reinkommen in die a):

Stelle dir mal das Wasser, das in einer Sekunde aus dem Schlauch kommt, als einen Zylinder vor.
Der hat die kreisförmige Grundfläche A mit Durchmesser d,
und die Länge L, die du direkt aus der Geschwindigkeit bekommst.
Welches Volumen hat dieser Zylinder?
Also sind das wieviel Liter pro Sekunde, die aus dem Schlauch kommen?
Wieviel kg pro Sekunde sind das?

jennyz · Gast

und wie bekomme ich die länge raus? mit den angaben kannman doch keine länge bestimmen, oder?

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

skywalker · Anmeldungsdatum: 01.04.2006 Beiträge: 198

hallo, hab hier noch nee aufgabe. die relativ ähnlich ist mit meiner. zwar nicht 100%. Aber ich denke, wenn ich die gemacht habe, schaffe ich meine AUfgabe auch.

also, erstmal zur a) da hätte ich schon eine eventuelle Lösung:

bzw. Masse = 21,2 kg

sieht ganz gut aus, oder?

Nun zur b) war ja auch noch ganz einfach:

so wenn das alles richtig wäre, bin ich schon mal beruhigt. Nun bin ich an der c) angelangt. Ich hätte einen Vorschlag. Aber men Gefühl sagt mir, dass da was falsch sein könnte. Schaut es euch bitte mal an:

ALso, zunächst nenne ich mal den Impuls, der nach oben gerichtet ist,

und den Impuls nach der Krümmung

.

Also, zunächst müsste man ja die Impulsänderung berechnen, richtig?
Das geht ja dann so:

Aber da habe ich auch schon ein Problem. Ist der Impuls

mit

identisch? wenn ja, wieso? und wenn nicht, wieso?

Ich wäre der Meinung, dass

und

nicht identisch sind. Schließlich muss doch ein wenig Impuls durch die Krümmung verloren gehen, oder?

Also ich wäre der MEinung , dass

ist. Sollte das jedoch der Fall sein, wüsste ich jetzt nicht mehr weiter, wie man diese Aufgabe lösen könnte. Könnt ihr mir bitte weiter helfen?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Der Clou ist, p1 und p2 sind zwar gleich groß (betragsmäßig), aber sie zeigen in unterschiedliche Richtungen. Also muss man sie vektoriell addieren. (Am besten malt man sich dazu eine Skizze.)

skywalker · Anmeldungsdatum: 01.04.2006 Beiträge: 198

ja ok, wenn man die Vektoren sich mal so aufzeichnet, dann müsste man das addieren. hast recht. somit wäre ja

und

identisch.

Also ändert sich am Impul echt nichts? Ist irgenwie komisch? grübelnd

bei der änderung der Richtung muss man doch irgendwie energie verlieren, oder etwa nicht?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht ein kleines bisschen Reibungsenergie. Aber das ist ja eine Flüssigkeit, da sind diese Verluste wohl ziemlich gut vernachlässigbar, denke ich mal.

// edit: So eine Richtungsänderung ohne Energieverlust kann man sich auch prima vorstellen, wenn man sie mit einem elastischen Stoß vergleicht.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788