Impulsstrom auf Zylinder

Physik12345 · Anmeldungsdatum: 17.03.2019 Beiträge: 3

Meine Frage:
Ich habe einen Zylinder mit Radius R, den ich mit einem Luftstrahl anblase, und der Reibungsfrei gelagert ist, sodass er sich um seine eigene Achse dreht. Wenn ich nun den Massenstrom mit A*v*rho abschätze, erhalte ich für die resultierende Kraft (Ableitung des Impulsstrom): rho * A* v^2.

Jetzt schließt mein Luftstrahl allerdings einen Winkel alpha mit der Normalen auf der Zylinderoberfläche ein. Ich müsste meine Kraft ja jetzt irgendwie auf den tangentenvektor des Zylinders projizieren, da nur der Teil als Drehmoment auf den Zylinder wirkt.

Wenn der Radius des Zylinders groß wäre, dann wäre das ja einfach ein cos(alpha) aber wie mache ich das allgemein?

Meine Ideen:
Siehe oben...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Möglicherweise ist es mit Kanonen auf Spatzen geschossen, aber solche Umströmungsprobleme treten in der Hydrodynamik auf (Potentialströmungen) und die werden funktionstheoretisch angegangen. Sagt Dir das etwas?

Physik12345 · Anmeldungsdatum: 17.03.2019 Beiträge: 3

Ja, ich bin im Bezug auf Potentialströmungen durchaus etwas bewandert
Aber ich kenne leider nur das Porential für einen homogen umströmten Zylinder und nicht für einen "punktuell" angeströmten

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Möglicherweise besteht ein Zusammenhang zu Aufgabe 3 (Landau / Lifschitz, VI, § 10, umströmter Zylinder) oder Aufg. 2 (Drehmoment) § 11 ??

Physik12345 · Anmeldungsdatum: 17.03.2019 Beiträge: 3

Ja, danke - das ist genau was ich suche. Big Laugh