 Verfasst am: 07. Nov 2013 12:09 Titel: Beschleunigung einer Kugel in einer Flüssigkeit |
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| Meine Frage: Nehmen wir an wir haben ein unendlich großes Gefäß gefüllt mit einer newtonischen Föüssigkeit, der Einfachheit halber sagen wir es ist Wasser. Nun lasse ich kurz über der Wasseroberfläche eine Kugel falle. Mich interessiert ob die Bewegung dieser Kugel IN der Flüssigkeit beschleunigt ist, ich möchte dies praktisch herleiten und ab welchem Zeitpunkt die Geschwindigkeit konstant wird, falls sie konstant werden sollte. Meine Ideen: Meine Überlegung sieht wie folgt aus. Die Luft sei zu vernachlässigen, da der Abstand nur gering ist, man kann die Kugel meinetwegen auch direkt im Wasser loslassen. Vielleicht wäre es auch klug beide Fälle einmal zu betrachten (direkt über Wasseroberfläche und darunter). Die Kugel sinkt auf jeden Fall solange sie eine größere Dichte als die sie umgebende Flüssigkeit hat. Desweiteren wird sie durch die Erdanziehungskraft g beschleunigt. Meiner Ansicht nach müsste die Kugel wenn ich sie kurz über der Wasseroberfläche fallen lasse am Anfang schneller sein wenn sie ins Wasser eintaucht und dann durch die Flüssigkeit abgebremst werden, bis sie eine konstante Geschwindigkeit erreicht. Der Druck wirkt von allen Seiten und müsste deswegen zu vernachlässigen sein. Lässt man die Kugel direkt im Wasser los müsste die Geschwindigkeit direkt konstant. Allerdings weiss ich nicht wie ich dies jetzt physikalisch beweisen kann. Ich habe praktische die Masse der Kugel die von g nach unten gezogen wird und auf der anderen Seite die Dichte des Wassers die diese Kraft abbremst + eventuell eine Reibkraft. Allerdings weiss ich nicht wie ich daraus jetzt herleiten kann was für eine Geschwindigkeit ich habe und das diese beschleunigt ist oder nicht |
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