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Rückstoß/Impuls
 
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Doppelhelix86



Anmeldungsdatum: 12.11.2015
Beiträge: 1

Beitrag Doppelhelix86 Verfasst am: 12. Nov 2015 14:39    Titel: Rückstoß/Impuls Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hello there (again),

ich habe mal wieder ein bis zwei Fragen :3

1.) Während eines Regenschauers fallen die Tropfen mit v=15 m/s. Pro Sekunde sollen 60g Regen auf ein Autodacht gelangen. Nun sollen Hagelkörner ebenfalls mit v=15m/s auf das Autodach treffen. Die Masse der Hagelkörner sei ebenfalls 60g.
Berechnen Sie den übertragenen Impuls für Regen und Hagel. Warum ist aber trotzdem die mittlere Impulsübertragunmg auf das Autodach beim Hagel größer?
Da bin ich leider total überfragt u finde auch keinen Ansatz zu einer Lösung.


2.) Tintenfisch nutzt Rückstoßprinzip zur Fortbewegung im Wasser. Wiegt 4.5kg und hat in seiner Mantelhöhle ein Fassungvermögen von 1,5l, die er durch den Wasserausstoß mit v=28m/s leeren kann. Dichte Wasser: 10^3 kg/m^3.
a) Berechnen Sie die Endgeschwindigkeit (Annahme v0=0 m/s, keine Reibungskräfte)

Auch hier fehlt mir der Ansatz. Und die Aufgabe macht mich ein wenig konfus, um ehrlich zu sein Big Laugh

Wenn Ihr da Spaß dran hättet, mir auszuhelfen udn Tipps zu geben: GERNE! Big Laugh



Meine Ideen:
Zero :/
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5865
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 17. Nov 2015 14:08    Titel: Antworten mit Zitat

zu 2)

Es fehlt die Angabe in welcher Zeit der Wasservorrat in der Mantelhöhle geleert wird, denn es muss dm/dt bestimmt werden, um die Rückstosskraft zu ermitteln.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 17. Nov 2015 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Mathefix hat Folgendes geschrieben:
zu 2)

Es fehlt die Angabe in welcher Zeit der Wasservorrat in der Mantelhöhle geleert wird, denn es muss dm/dt bestimmt werden, um die Rückstosskraft zu ermitteln.


Warum das denn? Impulserhaltung:



Index "t" = Tintenfisch
Index "w" = Wasser

EDIT: Korrektur


Zuletzt bearbeitet von GvC am 17. Nov 2015 15:09, insgesamt 2-mal bearbeitet
Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 17. Nov 2015 14:47    Titel: Antworten mit Zitat

Imho gilt die Raketengrundgleichung:

https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung

Die Frage ist nur, ob die 4,5kg Masse Tintenfisch incl. gefüllter Mantelhöhle (also Startmasse) oder für leere Mantelhöhle (also Endmasse) gelten.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 17. Nov 2015 16:02    Titel: Antworten mit Zitat

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Imho gilt die Raketengrundgleichung:

https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung
...


Ok, das ist vermutlich besser.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5865
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 17. Nov 2015 20:58    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:
zu 2)

Es fehlt die Angabe in welcher Zeit der Wasservorrat in der Mantelhöhle geleert wird, denn es muss dm/dt bestimmt werden, um die Rückstosskraft zu ermitteln.


Warum das denn? Impulserhaltung:



Index "t" = Tintenfisch
Index "w" = Wasser

EDIT: Korrektur


Nee, so einfach ist es nicht, da sich die zu beschleunigende Masse um den Betrag des ausgestossenen Wassers vermindert. Weiterhin muss die Ausstossdauer bekannt sein, weil da die masximale Geschwindigkeit erreicht wird, die dann abfällt.



Frankx



Anmeldungsdatum: 04.03.2015
Beiträge: 982

Beitrag Frankx Verfasst am: 17. Nov 2015 21:57    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Weiterhin muss die Ausstossdauer bekannt sein


In der Raketengrundgleichung taucht die Zeit nicht auf.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5865
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 18. Nov 2015 14:40    Titel: Antworten mit Zitat

Frankx hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Weiterhin muss die Ausstossdauer bekannt sein


In der Raketengrundgleichung taucht die Zeit nicht auf.


Du hast recht. Direkt über den Impuls berechnet, benötigt man t nicht, um die Endgeschwindigkeit zu bestimmen.

Ich habe v(t) berechnet und die Endgeschwindigkeit am Ende der "Brenndauer"

= Masse Treibstoff
= Massestrom

führt zum gleichen Ergebnis.
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