100% neues TVT CBT

[Gast100]

Hallo,

zur Aufgabe 25 nochmal.

[Gast100]

*push*

[Sicherheitssalamander]

Im CBT wird die Reibung vernachlässigt.

[käptn_diddy]

wie bereits in einem anderen thread ersichtlich hab ich mir zu diese aufgabe auch schon den ein oder anderen gedanken gemacht.
vernachlässigt man die reibung, kann man mit dem kontinuitätsgesetz zeigen, dass die austrittsgeschwindigkeit bei allen löchern gleich ist, somit nach den gesetzmäßigkeiten für den senkrechten wurf alle wasserstrahlen gleich hoch spritzen.
in wahrheit ist es eben aber doch komplizierter (den versuch mit dem gartenschlauch habe ich auch hier in meinem labor nachgestellt und bin zu dem gleichen ergebnis gekommen)

[Gast100]

ok also hängt alles von der Reibung ab.

Na Super xD


sowas uneindeutiges dürfte nicht im CTB sein.

Ich hoffe mal das die Aufgaben in der BU klarer gestellt sind.


thx

[TiKay]

bezüglich der aufgabe mit der höhe der austrittssäule...

zum einen sind hier ne menge unbekannte, welche eine eindeutige aussage "eigentlich" nich möglich machen...!
es ist unklar, wie groß der durchmesser des schlauches/rohres an der eintrittsseite ist und ob der der austrittsseite kleiner/größer ist... dies ist aber eine elementare frage!

grundsätzlich lautet das strömungsgesetz für die geschwindigkeit von fluiden oder gasen (welche sich wie inkompressible fluide verhalten):
v1*A1=v2*A2
folglich ist v2= A1/A2 *v1

fall 1: A1 > A2

fall 2: A1=A2

fall 3: A1<A2 (umgekehrt zu fall1...)

hieraus ist ersichtlich, dass v2 in fall 1 größer ist als v1, wobei die menge (volumen) des transportierten fluids am austritt gleich der am eintritt ist.
die kraft, die die austrittshöhe limitiert, ist die schwerkraft F_G, welche der kraft des austretenden wassers F_A direkt entgegengesetzt ist...
bedingt durch die größere geschwindigkeit bei einer kleineren austrittsöffnung, wird die gleiche menge wasser pro fläche nach oben bewegt... höhere geschwindigkeit bewirkt eine höhere energie (e=mc²), welche wiederum um eine kraft umgwandelt wird. diese ist logischer weise (siehe fall 1...3) größer als bei den andern öffnungen...
logischer weise tritt aus der engsten öffnung auch die höchste wassersäule... das experiment mit den wasserschläuchen ist daher auch nur bedingt ein beweis!
denn... ist jeder schlauch mit dem gleichen wasserdruck (also aus der selben quelle) beaufschlagt, ist der rohr/schlauchdurchmesser von eintritt bis austritt gleich oder am eintritt gleich und jeweils anders am austritt?????
für die die einen garten mit ner guten pumpe (konstanter durchfluss) und gartenschlach haben... einfach mal den schlauch nehmen, senkrecht nach oben halten (möglichst ruhig)... dann mal mit voller öffnung die höhe der wassersäule anschauen. als nächstes mit dem daumen (optimal unterlegscheibe mit loch) die öffnung kleiner machen... das wasser sollte und wird nun viel schneller austreten und der strahl (in sofern kein wind oder eine zu große zerstreuung..) höher werden...
eine betrachtung von kapilarströmung und verwirbelung am austritt ist mal außer acht gelassen...

so, dass is meine einschätzung der aufgabe... aber wie gesagt, um diese wirklich korrekt beantworten zu können, müsste die besprochenen informationen gegeben sein... denn wenn ich etwas im studium gelernt habe, dann das man nur dann eine eindeutige aussage machen kann, wenn man alle möglichkeiten bedacht hat! alles andere ist ehr spekulation auf grund fehlender infos...

eine weitere aufgabe, bei der die hintergrundinfos fehlen und somit keine eindeutige aussage gemacht werden kann, ist die mit der schubkarre...
wen die "analyse" hier interessiert.. melden

beste grüße!
_________________
Studium ET ready
BU:14.11.2011
FQ ?

[TiKay]

was ich grad noch gelesen habe... als antwort auf die frage, was man hört, wenn sich die schallquelle mit schallgeschwindigkeit vom betrachter/hörer wegbewegt...

man hört nichts!!!
warum...?
ein ton besteht immer aus einer amplitude (einzelwerten...) und einer frequenz, also der zeitlichen bewegung einer welle...
wenn sich im selben moment der aussendung einer welle, die quelle mit schallqeschwindigkeit fortbewegt, dann würde theoretisch nur die wellenfront am betrachter "STEHEN", da sich gedanklich nichtmehr die welle von der quelle, sondern die quelle von der front entfernt... eine stehende welle/wellenfront verursacht keinen ton... weder hoch noch tief noch irgendwas...
...oder ist denn lediglich ein spannungswert aus der wechselspannung auch eine wechselspannung?

nochmals beste grüße!
_________________
Studium ET ready
BU:14.11.2011
FQ ?

[käptn_diddy]

deine erklärung zu der strahlhöhe passt so leider nicht. den selben fehler habe ich aber auch anfangs gemacht. das problem ist folgendes:
du betrachtest A1 und A2 für getrennte systeme voneinander.

wenn wir uns über einen schlauch mit einem eintrittquerschnitt (A0) und zwei austrittsquerschnitten betrachten (A1 und A2), dann lautet das kontinuitätsgesetz: v0*A0=v1*A1+v2*A2.
der volumenstrom durch A1 und A2 sind eben nicht gleich groß wie der eintrittsvolumenstrom durch A0. das wäre nur dann der fall, wenn du zwei einzelne systeme betrachtest (A0 und A1 sowie A0 und A2).

edit: meine ausführung bezieht sich auf die aufgabe mit dem waagrechten rohr und den unterschiedlich großen austrittsöffnungen nach oben, reibungsverluste, strahlkontraktionen und der gleichen außer acht gelassen. bei der aufgabe mit dem schlauch kommt eben noch viel mehr dazu. streng genommen ist die kontinuitätsgleichung nämlich nicht anwendbar, da wir uns nicht in einem geschlossenen strömungssystem befinden.

[TiKay]

ist denn gesagt, dass das eintrittsrohr das gleiche für alle öffnungen ist, oder das jedes autrittsrohr ein egenes eintrittsrohr besitzt, welches aber immer den selben querschnitt hat?
wenn alle das gleiche haben, dann ist deine ausführen korrekt!

eine überlegung wäre nur noch, wie das gewicht des wassers, dass ja nun bedingt durch die geringere/unterschiedliche menge, auch unterschiedlich in die betrachtung der schwerkraft fällt...
also weniger masse nenötigt auch weniger kraft/energie um die selbe wirkung zu erzielen, wie mehr masse mit mehr kraft/energie...
_________________
Studium ET ready
BU:14.11.2011
FQ ?

[Gast100]

@TiKay

schau dir mal die Erklärung an.
Dort wird gesagt. Dass Aufgrund der Reibung beim kleineren Loch die Geschwindigkeit sink, und somit die Fontäne kleiner wird.

[käptn_diddy]

das auf der website geschriebene bestätigt die hier gemachten aussagen. in der herleitung sieht man, das bei vernachlässigter reibung die austrittsgeschwindigkeit und somit die höhen gleich sind.
betrachtest du nun wieder den schlauch, mit nur einer öffnung, ist es wieder ein anderes system, eben eins mit einer, statt zwei öffnungen^^

wenn ich mich gerade in diesem moment richtig entsinne, geschieht bei einem normalen gartenschlauch mit diesen aufsetzen zum auf und zudrehen doch folgendes: ist die düse komplett geöffnet, ist der strahl am dicksten und hat eine mittlere reichweite. jetzt dreht man die düse langsam zu. der strahl wird dünner und spritzt weiter. wenn man weiter zu dreht, wird der strahl immer dünner und spritzt immer weniger weit, bis man kurz vor schließen der düse nur noch einen sprühnebel hat, der keinen meter mehr weit spritzt. hier überlagert also dann der reibungseffekt. die welt ist also im einklang

hat jemand einen garten mit schlauch und kann das experimentell bestätigen?

[TiKay]

schon ein sehr interessantes problem

ja ich habe nen garten und nen schlauch und ne wahnsinns pumpe... das wird also am sonntag überprüft... eventuell sogar mit viedo analyse
_________________
Studium ET ready
BU:14.11.2011
FQ ?