Auftrieb

tomtom · Anmeldungsdatum: 29.04.2011 Beiträge: 5

Meine Frage:
Hallo erstmal, sitze schon seid stunden an einer aufgabe und komme einfach nicht weiter. hoffe mir kann jemand helden. hier die aufgabe:

Ein Helium-gefüllter Wetterballon mit angehängten Messinstrumenten soll mit a=1 m/s² beschleunigt vom Boden senktrecht aufsteigen.
m_ges = 2,5kg ( davon Masse Ballonhülle = 0,5kg, Masse Messinstrumente = 2 kg)
Dichte_helium = 0,69 kg/m³
Dichte_luft = 1,29 kg/m³ (jeweils am Boden)
Dichte_messinstrumente = 2250 kg/m³

a) Welches Volumen V_b muss der Ballon am Boden aufwiesen, nachdem er bei Umgebungsdruck ( p_l = 1 bar ) mit Helium befüllt wurde?

Meine Ideen:
F_a = F_g

V_ges * rho_luft * g = m_ges * g

V_ges = V_ballon + V_messinstrumente

V_ges = ( 4/3 * pi * r³ ) + ( m_mess / rho_mess )

m_ges = 2,5 kg

Lösung sollte 5,2 m³ sein.

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

In deinem Ansatz fehlt eine wichtige Bedingung aus der Aufgabenstellung...aber ansonsten passen deine Rechenschritte.

tomtom · Anmeldungsdatum: 29.04.2011 Beiträge: 5

oh vielen dank für die schnelle antwort smile

liege ich richtig , dass ich noch die beschleunigung einbauen muss?

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

genau

Und das Helium nicht vergessen!

tomtom · Anmeldungsdatum: 29.04.2011 Beiträge: 5

hm, wenn ich die beschleunigung noch einbringe habe ich ja :

( V_ballon + V_mess ) * rho_luft * (g-a) = m_ges * g

allerdings verstehe ich nicht wo ich das Helium noch unterbringen kann grübelnd

kingcools · Anmeldungsdatum: 16.01.2011 Beiträge: 700

Masse von Helium? -> Gewichtskraft von Helium

tomtom · Anmeldungsdatum: 29.04.2011 Beiträge: 5

ja das ist klar. aber ich hab kein plan wo ich das noch unterbringen soll.

für F_a brauch ich das nicht. und wenn ich das in F_g mit reinnehme habe ich wieder 2 unbekannte.

fuss · Anmeldungsdatum: 25.05.2010 Beiträge: 519

Die Beschleunigung gehört aber zum Ballon (Ballonmasse), denn die Resultierende, die sich aus Auftriebskraft und entgegengesetzter Gewichtskraft zusammensetzt, soll den Ballon ja mit 1m/s² beschleunigen.

Die Masse des Heliums bekommst du raus über Volumen*Dichte.
Das Volumen ist die einzige unbekannte Größe.

tomtom · Anmeldungsdatum: 29.04.2011 Beiträge: 5

sehr schön, habs raus! Prost

eigentlich gar nicht so schwer Augenzwinkern

DANKE!