Wasserstrahlvolumen messen

Gast #2258195
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Hallo zusammen,
ich habe eine Problem und kann mir eine Frage, die ich beantworten muss, 
nicht erklären.
Ich habe einen Wasserstrahl und einen Kraftmesser, welche mir die Kraft 
des auftretenen Wasserstrahls und die Fläche messen kann. Ich soll das 
auftretende Volumen berechnen, die Dichte der Flüssigkeit habe ich auch 
noch zur Verfügung. Leider habe ich nicht mehr Angaben, mein 
Physiklehrer hat uns die Aufgabe am Ende der Stunde aufgegeben und 
gesagt, wir sollen mal darüber nachdenken. Ich habe aber keine Idee, 
welche Formel ich dafür nehmen soll.
Ich weiss dass der Druck=Kraft/Fläche ist und dass die Kraft=Masse * 
Beschleunigung. Aber mir fehlen immer Angaben. Und ich weiss nicht ob 
ich die Formel hier anwenden kann.
Wäre super wenn mir einer helfen könnte.

Gruß
#2258205
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Servus,

wie muss man sich das vorstellen?

- Ist der Kraftmesser direkt am Wasserschlauch ( -> DRUCK?)
- Fällt das Wasser auf den KM ( -> Zeichnung?)
- Wird der KM von vorne angepisst...

Welcher Kraftmesser ist das? Welchen Durchmesser hat das Rohr/Schlauch?

Danke
Mathias

edit: sehs grad: Wie bitte Fläche messen mit einem Kraftmesser?
Angehängte Dateien:
#2258216
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Servus,

also ich denk entweder zu kompliziert oder es ist etwas faul im Staate 
Dänemark!


oder?

Sry aber ich seh ned mehr aus deiner Angabe!

edit: Falls du was mit fließendem Wasser machen sollst, bräuchtest du 
noch was zum Fluß und Durchmesser vom Schlauch aber mehr is ja ned 
gegeben. Und meine Rechnung geht auch nur, wenn es Füße hat, ne wenn die 
Wassermenge quasi als Würfel bzw. ganzeinheitliches Volumen auftrifft 
und auch die Kraft die gemessen wird, müsste die maximal Kraft sein!
Gast #2258247
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V = Pi*r^2*h
h wäre die Höhe der Säule über dem Kraftmesser, welche bei Schlauchende 
beginnt.(Zur vereinfachnung wird der Schlauch waagerecht gehalten und 
von vorn betrachtet!) Um so höher die Säule, um so höher der Druck. 
Somit ist h~p. und durch p=F/A folgt A = p/F
somit ergibt sich V = p/F * p => V= p^2/F

hört sich doch alles logisch an oder :D ? ich glaube aber mit den 
Einheiten komme ich net ganz hin... wenn mein Kater weg ist guck ich mir 
das nochmal an.
Gast #2258253
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Ina hat den richtigen Hinweis gegeben.
Denk mal über den Impuls nach.
Der Einfachheit halber würde ich erst mal davon ausgehen, daß der 
Wasserstrahl den kompletten Impuls auf der Prallplatte verliert.

Viel Erfolg
Gast #2259076
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Also es soll ein Wasserstrahl sein, der aus einem Rohr ausgetreten ist, 
so wie es Mathias richtig ausgedrückt hat, der KM wird von vorne 
angepisst :D
Der KM erkennt die wirkende Kraft und die Fläche ( K.A. wie er das 
erkennt, unser Lehrer hat es uns so geasgt, weiss nicht ob ein KM so 
etwas kann) auf die ein Druck einwirkt. Ich habe mir gedacht, dass ich 
dann daraus die Geschwindigkeit des Strahls errechnen kann, 
multipliziert mit der Zeit komm ich dann auf eine Länge, daraus lässt 
sich dann, falls man den Strahl wie einen Zylinder betrachtet das 
Volumen berechnen. Kann mir jemand eine andere Idee nennen, die Sache 
mit dem 2. Newtonschen Axiom versteh ich nicht ganz. Bitte um Erklärung 
und schon mal vielen Dank für die Hilfe.
Gruß
Gast #2259246
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>Kann mir jemand eine andere Idee nennen, die Sache mit dem 2.
>Newtonschen Axiom versteh ich nicht ganz. Bitte um Erklärung und schon
>mal vielen Dank für die Hilfe.

Newton hat das zweite Axion nicht in der heute üblichen Form als F=m*a, 
sondern als zeitliche Impulsänderung F=dp/dt postuliert. Das 
Interessante daran ist, daß man damit sogar relativistisch rechnen kann, 
ganz so, als ob er das bereits geahnt hätte...

Louis, ob die Rechnung wirklich mit F=dp/dt geht, wie ich das vermutet 
hatte, hängt von der genauen Fragestellung ab. Am besten du druckst hier 
noch mal den genauen Wortlaut der Aufgabe ab.
Gast #2259282
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>Newton hat das zweite Axion nicht in der heute üblichen Form als F=m*a,
>sondern als zeitliche Impulsänderung F=dp/dt postuliert. Das
>Interessante daran ist, daß man damit sogar relativistisch rechnen kann,
>ganz so, als ob er das bereits geahnt hätte...

Naja, F=m*a ist ja auch nur die halbe Wahrheit.

P(t)=m(t)*v(t) => dP(t)/dt = m(t)*dv(t)/dt + dm(t)/dt*v(t) 
(Produktregel)
Gast #2260037
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Dein Physiklehrer ist ein Idiot.

Die Kraft die wirkt kann sogar negativ sein  wenn das Wasser
nach allen Seiten wegspritzt.
Glaube  ich , weil  ich erinnere mich dumpf dass   ein
Luftstrahl,   auf  eine solche Platte gelenkt, die Platte ansaugen kann.

Mist, da war  neulich noch ein Artikel  drueber in der Zeitung.

Um  die Aufgabe  zu vereinfachen  haette z. B.  dabeistehen muessen
dass der Impuls  des Wassers  von  der Platte vollstaendig absorbiert 
wird,  da haette man ja mal einen Ansatz.

Das Volumen zu berechnen ist auch idiotisch,  denn das  steigt
linear  und  proportional  mit der Zeit  (  je laenger man spritzt 
desto
mehr  Wasser  kommt aus  dem Schlauch)

Also:  V= tvA  :  t=Zeit, v= Geschwindigkeit des Wassers am 
Schlauchende,
A= Querschnitt des Schlauches.

Der Impuls  i des Wassers ist  vm  . m  ist  vAtD  ( v,A,t  wie  vorher, 
D = Dichte des Wassers =1000kg/m^3 )

Also  :   i = v^2AtD

Wie  der Vorredner schon sagte:  F = d impuls  / dt
=  v^2AD

Gilt   wie gesagt nur  wenn der Strahl  auf geheimnisvolle Weise
auf  0  abgebremst wird.

Man kann jetzt, wenn F gemessen ist,  die Wassergeschwindigkeit
ausrechnen wenn der Querschnitt des Schlauches benakkt ist.

Aber nicht das Volumen.
Gast #2260524
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Vielen Dank für die vielen netten Antworten,
also ich habe die Zeit angegeben, die Fläche, die auftretende Kraft ( 
ich geh mal davon aus, dass die Kraft komplett von der Platte absorbiert 
wird). Wie Martin schon  geschrieben hat kann ich aus F=v^2AD die 
Geschwindigkeit ausrechnen und daraus müsste ich ja dann das Volumen 
berechnen können, da ich ja die Zeit angegeben habe. Stimmt das?
kann man denn davon ausgehen, dass die ganze Kraft absorbiert wird oder 
wie misst man am besten das Volumen eines freien Strahls? Weil über den 
Kraftmesser scheint es ja nicht optimal zu laufen. Dabei frag ich mich 
ob es überhaupt einen Kraftmesser gibt, der die Kraft und die Fläche 
registriert, ich habe nur reine Kraftmesser gefunden. Wisst ihr da mehr?
Gibt es da bessere Verfahren?

Gruß und Danke

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