| Ingramosch |
Verfasst am: 13. Jan 2016 00:11 Titel: 2 Fragen zu Schwingungen |
|
Hallo,
komme auf unserem aktuellen Übungszettel bei 2 Teilaufgaben nicht ganz weiter:
1) Ein großer zylindrischer Behälter ist bis zu einer Höhe h0=2m mit Wasser gefüllt. In den Behälter wird h Meter über dem Boden ein kleines Loch gebohrt, so.d. Wasser mit Geschwindigkeit v0 ausströmt (h0 näherungsweise konstant)
In Teilaufgabe a und b mussten wir h maximieren und die Entfernung des auf den Boden treffenden Wasserstrahls berechnen, so weit, so gut.
Dann:
c) Behandeln sie das Problem a, wenn das Wasser über ein waagerechtes, dünnes Rohr (d=1mm, l = 1m) laminar ausströmt (Eta = 0,001 Ns/m^2). Bestimmen Sie dazu die über den Rohrquerschnitt gemittelte Geschwindigkeit v, für die Sie im Grenzfall eines langen, dünnen Rohres einen Näherungsausdruck angeben können. Berechnen Sie v und vergleichen Sie mit a) Geben Sie den Ausdruck auch für den anderen Grenzfall (kurzes dickes Rohr) an
Teil 1 davon haben wir noch hingekriegt, indem wir den Volumenstrom mit berechen konnten und dann mit V/t = A*v nach v auflösen konnten.
Andersrum klappt das so aber nicht wirklich. "tauschen" wir einfach die Werte für Länge und Durchmesser, würde das Wasser mit Überlichtgeschwindigkeit heraus schießen Wo übersehen wir hier etwas?
-----------------------------
Die zweite Frage in Kurzform:
Eine Flasche ragt mit dem Flaschenhals mit Durchmesser d=5cm aus dem Wasser. Jetzt wird sie angestupst und um x0 heruntergedrückt, danach schwingt sie mit f = 1/5 Hz
Zunächst sollten wir die Masse der Flasche berechnen (ohne REibung)(Diese ist mit über 12kg ein ziemlicher Brocken)
Dann Aufgabe b:
Es liegt die Reibungskraft
Sie wirkt der Bewegungsrichtung entgegen. Wie groß ist m im Fall einer zusätzlichen Reibungskraft? Stellen Sie dazu die Bewegungsgleichung auf! Nach 10 Schwingungen soll die Schwingungsamplitude auf 1% des Anfangswerts x0 abgefallen sein. Wie groß ist ?
Die Schwinungsgleichung sollte ja durch
gegeben sein. Aber wie komme ich von hier weiter? |
|