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Stella94
Anmeldungsdatum: 03.11.2015
Beiträge: 1
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 Stella94 Verfasst am: 03. Nov 2015 19:51 Titel: Kugelbrunnen |
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Meine Frage:
Hallo,
Ich habe mir letztens einen Kugelbrunnen für meinen Garten bestellt, und mich jetzt doch als physikinteressierter Mensch ein wenig mit der Funktionsweise beschäftigt. Allerdings finde ich kaum etwas darüber im Internet, und habe selber etwas nachgedacht.Vor allem interessiert mich wie so eine dünne Schicht Wasser einen derartigen Stein halten kann. z.B finde ich auch die abhängigkeiten der geschwindigkeit des Wassers im Spalt sehr interessant.
Meine Ideen:
Kann ich mir den Verlauf vielleicht Parabelförmig vorstellen? sodass am Stein und an der Unterlage die Geschwindigkeit gleich Null ist? und bei der hälfte des Steins die Maximalgeschwindigkeit? Wie kann man das aber z.b mit dem hereinströmenden Wasser in verbindung bringen? oder auch der Größe des Steins? Vielleicht hat einer eine Idee dazu.
LG Stella  |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 03. Nov 2015 21:18 Titel: Re: Kugelbrunnen |
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| Stella94 hat Folgendes geschrieben: | | Vor allem interessiert mich wie so eine dünne Schicht Wasser einen derartigen Stein halten kann. |
Das Wasser muss einen Druck ausüben, der dem Gewicht des Steins entspricht.
Als Beispiel mal angenommen, die Kugel hätte eine Masse von 100 kg und das Wasser hat 200 cm² Fläche unter der Kugel.
Dann muss 1 cm² Wasserfläche also 0,5 kg Masse anheben. Damit ist der Druck im Zulauf lächerliche 0,5 bar plus etwas Verluste für das ablaufende Wasser.
Strömendes Wasser bremst einen Körper bzw. wird von ihm gebremst. Das ist bei Schiffen so und auch bei dieser Kugel. Jedoch ist die Bremskraft bei glatten Oberflächen sehr gering im Vergleich zu der Masse.
Ein leichtes Kajak bleibt schnell stehen, wenn man nicht mehr paddelt. Ebenso würde ein leichter Luftballon, wäre er denn so rund wie der Stein, schnell "kleben" bleiben. Es ist die träge Masse, die sich der Bremskraft widersetzt. Gut für die Schifffahrt und gut für die Kugel, die lange rotiert, nachdem sie angestoßen wurde.
Und ja, ich würde vermuten, dass in der schmalen Wasserschicht erhebliche Turbulenz herrscht. Würde mich nicht wundern, wenn dieser kleinen Wassermasse so viel Energie zugeführt wird, dass sich Dampf bildet.
Analog den Schlittschuhen, die durch Druck das Eis lokal schmelzen und dann auf der Wasserschicht surfen.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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Duncan
Gast
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| Duncan Verfasst am: 04. Nov 2015 15:17 Titel: Re: Kugelbrunnen |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Als Beispiel mal angenommen, die Kugel hätte eine Masse von 100 kg und das Wasser hat 200 cm² Fläche unter der Kugel. |
Und wie berechnet mit diese Fläche unter der Kugel? |
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Ood
Anmeldungsdatum: 03.01.2014
Beiträge: 80
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| Ood Verfasst am: 04. Nov 2015 21:02 Titel: |
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Und wieder einmal:
Es mag ja Zufall sein, aber der Kugelbrunnen ist eine Aufgabe aus der aktuellen 2. Runde der Physik-Olympiade. Damit der Wettbewerb für alle fair bleibt, sollten Fragen nicht beantwortet werden (und auch gar nicht erst gestellt werden), die mit den Wettbewerbsaufgaben zu tun haben. |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762
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| jh8979 Verfasst am: 05. Nov 2015 12:55 Titel: |
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| Ood hat Folgendes geschrieben: | Und wieder einmal:
Es mag ja Zufall sein, aber der Kugelbrunnen ist eine Aufgabe aus der aktuellen 2. Runde der Physik-Olympiade. Damit der Wettbewerb für alle fair bleibt, sollten Fragen nicht beantwortet werden (und auch gar nicht erst gestellt werden), die mit den Wettbewerbsaufgaben zu tun haben. |
Vielen Dank für den Hinweis. Dies ist in der tat exakt die Frage der Physikolympiade... so ein Zufall, dass sich Stella gerade jetzt auch einen Kugelbrunnen gekauft hat und sich dann auch gleich hier angemeldet hat, um sich nach der Funktionsweise zu erkunden .. 
Thema geschlossen (zumindest bis die Lösungen veröffentlich sind)
PS: Fuer alle interessierten: Die Aufgaben gibt es hier:
http://wettbewerbe.ipn.uni-kiel.de/ipho/data/47_IPhO_2016_2Rd_Aufgaben_korr.pdf
Aber eine Diskussion dieser Aufgaben ist hier bis mindestens den 10.11. nicht erwünscht und wird gelöscht werden. |
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