Kinetische Energie einer Wasserpistole

Gunther67 · Gast

Meine Frage:
Hallo Physiker,

Ich möchte die maximale kinetische Energie einer Wasserpistole berechnen.
Bekannt sind die folgenden Größen:
Maximale Kraft des Wasserstrahls: F=13gf (gemessener Wert)
maximaler Druck auf der Messfläche: p=35PSI (basierend auf dem Wasserstrahldurchmesser und der gemessenen Kraft)

Kann man entsprechend dieser Werte die kinetische Energie berechnen oder fehlen weitere Größen?
Mit welcher Formel kann ich die kinetische Energie berechnen

Gruß
Gunther

Meine Ideen:
.

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Du benötigst noch eine Angabe über die Menge des fließenden Wassers, also den Volumen- oder Massenstrom. Damit kannst du dann die Geschwindigkeit des Strahls und damit dann die kinetische Energie pro Volumen- bzw pro Massenelement berechnen.

Viele Grüße
Nils

Edit: Ist bespielsweise der Volumenstrom

bekannt, so gilt in dem Fall, dass der Wasserstrahl die Messplatte senkrecht trifft und dann nach quer in alle Richtungen zerstreut wird:

womit sich die ursprüngliche Geschwindigkeit v des Strahls berechnen lässt (rho ist die Dichte). Die kinetische Energie pro Volumenelement ist dann:

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5863 Wohnort: jwd

Annahme: Wasserstrahl trifft senkrecht auf die Messplatte und wird nicht reflektiert.

s = Abstand Mündung/Messplatte

PS
Wird der Wasserstrahl mit dem Winkel Alpha reflektiert

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5863 Wohnort: jwd

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5863 Wohnort: jwd