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Momentangeschwindigkeit berechnen
Schüler Gymnasium, 8. Klassenstufe
Tags: Berechnung der Momentangeschwindigkeit
 
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Hallo, ein Stein fällt vom Himmel. Berechne seine Geschwindigkeit zum Zeitpunkt . Dabei soll der Luftdruck berücksichtigt werden. Was für.eine Funktion muss ich denn da aufstellen? |
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(ohne Luftdruck) Welche Formel kennst du zur Berücksichtigung des Luftdrucks? |
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Die Momentangeschwindigkeit zur Zeit mit Newtonreibung unterschiedlichem Luftdruck der Abhängig von der Höhe ist. |
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Hallo du schreibst das unter 8. Klasse? Welche Formeln für Luftreibung hattet ihr denn? Ohne Form und Masse des Steins kann man das nicht rechnen. Also welche Vorkenntnisse hast du? Gruß ledum |
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Hallo du schreibst das unter 8. Klasse? Welche Formeln für Luftreibung hattet ihr denn? Ohne Form und Masse des Steins kann man das nicht rechnen. Also welche Vorkenntnisse hast du? Gruß ledum |
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Es gibt auf Wikipedia einen Eintrag zur Berechnung der Momentangeschwindigkeit beim Fallen mit Luftwiderstand. Dort wird die Formel zur Berechnung der Momentangeschwindigkeit angegeben. Wie kann man dann noch noch den jeweiligen Luftdruck hinzufügen und nicht einen Durchschnittswert? |
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Hallo Damit wir verstehen, welche Ansätze und Gedanken du verfolgst, wäre es schon gut, diese auch eindeutig zu benennen. Du sprichst von "Wikipedia" und von "Newton-Reibung". Ich vermute, du meinst die Seite: de.wikipedia.org/wiki/Fall_mit_Luftwiderstand sowie turbulente Strömung, also den Absatz unter "Fall mit Luftwiderstand: Newton-Reibung". "Wie kann man dann noch den jeweiligen Luftdruck hinzufügen...?" Der Luftdruck steckt schon drin, konkret in Ausdruck für v_Unendlich. Oder in meinen Worten ausgedrückt: Die klassische Formel für die Luftwiderstands-Kraft besagt: Da steckt die Luft-Dichte ja schon drin. Vorab solltest du dir und ggf. uns aber schon klar machen, welches physikalisch mathematische Modell du zugrunde legen willst, also welche Größen du denn berücksichtigen willst. Aus deinen Andeutungen ahne ich, dass du turbulente Strömungs-Bedingungen zugrunde legen willst. Ausschließlich - oder willst du auch laminare, oder Überschall-Bedingungen berücksichtigen? Die benannten Formeln bleiben nur (konstant) gültig, bei konstanter Temperatur, konstantem Luftdruck, konstanter Gravitation, konstantem c_w-Wert (Winkel-Ausrichtung des Steins) . Du solltest dir und ggf. uns schon erst mal klar machen, welche Annahmen und Modelle deiner Vorstellung von "ein Stein fällt vom Himmel" entspricht. Konkret: Gehst du von konstanter Gravitation aus? Gehst du von konstanter Temperatur aus? Gehst du von einem kugel-förmigen 'Stein' aus? . |
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Mir geht es darum den nicht konstanten Luftdruck hinzuzufügen. Wie macht man das? |
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Wenn wir von isothermen Bedingungen ausgehen dürfen, dann gilt: Die Dichte ist proportional zum Druck. rho_Luft Und wenn wir wiederum von turbulenter Strömung ausgehen dürfen, dann eben genannte: Wie schon gesagt, du wirst schon dir selbst und dann ggf. uns erklären müssen, welche Annahmen und Modelle du zugrunde legen willst... |
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Das selbe Modell wie bei Wikipedia nur mit nicht konstantem Luftdruck Temperatur und Druck. |
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DiamantGold, wir spielen ein wenig Ping-Pong. Um weiter zu kommen, solltest du ein wenig genauer erklären, welches Modell in Wikipedia du meinst, denn Wikipedia ist nicht die Bibel, umfasst aber schon hunderttausende Seiten, Modelle, Thesen und Widerthesen. Wie wär's, wenn du nicht nur ständig höhere Forderungen stellst, sondern dir selbst auch mal den Gefallen tust, dich festzulegen, und diese Festlegung dann auch mal klar benennst, . mit Wikipedia-Seite oder Antworten zu den Rückfragen, die man dir stellt. Sonst sind wir bei der Welt-Formel mit beliebigen Temperaturen, beliebigen Drücken, beliebigen Gravitationsverläufen, beliebigen Steinen und beliebigen Welten... |
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Mir geht es um das Modell wie beim verlinkten Wikipediaeintrag. Dabei soll die Luftdichte nicht konstant sein der Stein verschiedene Werte haben können. Um die Momentangeschwindigkeit zu berechnen. |
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Hallo noch mal die Frage: Welches Niveau haben deine Physik und Mathe Kenntnisse? Klasse 8 Schule? für die Dichte gilt die barometrische Höhenformel, für das Fallen musst du den Wert bestimmen ab dem die Reibung=m*g ist. Wenn du nicht Differentialgleichungen numerisch lösen willst wird der Fall durch wachsenden Luftdruck wohl nicht einfach zu lösen sein. also schildere genau dein Problem, geht es einfach um das Programmieren eines Spiels, dann reichen ja grobe Schätzungen oder ist es eine wissenschaftliche Arbeit. Gruß ledum |
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Der wissenschaftliche Aspekt spiel eine Rolle. |
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Hallo tolle Antwort! Willst du auch so ausführliche von uns? ledum |
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Mir geht es um eine Formel so wie die bei der verlinkten Wikipediaseite. Ich möchte nur noch den nicht konstanten Luftdruck hinzufügen. Wie müsste denn dann die Gleichung lauten? Es geht mir um genaue Werte. Ich möchte die Momentangeschwindigkeit berechnen. |
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Wenn du endlich erklären wolltest, welche "verlinkte Wikipediaseite" du meinst, sonst müssen wir Vermutungen anstellen, dass du die von mir benannte meinst: de.wikipedia.org/wiki/Fall_mit_Luftwiderstand Und dann wie gesagt: und sind dann eben Luftdichte und Luftdruck bei Normalbedingungen. dein variabler Luftdruck... |
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Hallo setze für die barometrische Höhenformel ein, stelle dann die Differentialgleichung für ich nehme an dass nicht so groß ist, dass du also g=const rechnen kannst. Und dann löse die Dgl. ledum |
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Hallo, danke für die Antwort. Wenn ich jetzt die Werte einsetze, berechne ich dann die momentane Geschwindigkeit zur Zeit bei unterschiedlichem Luftdruck? Könnte jemand die Formel dann bitte noch einmal in den Chat stellen? Vielleicht noch mit unterschiedlicher Gravitation? Verzweifle gerade daran. Grig dir neue Gleichung nicht aufgestellt Danke |
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Bitte helft mir... |
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Hallo auf der wiki Seite steht doch im letzten Abschnitt unter Meteorit genau alles was du willst. Eine analytische Lösung dieser Dgl gibt es nicht, ich hatte dich schon vor langem gefragt, was dein Hintergrund ist. 8. Klasse Schule ist eigentlich wohl nicht der wahre Hintergrund? warum bleibst du so vage mit deinen antworten? Also was genau suchst du nun, und welche Voraussetzungen hast du. Gruß lul |
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Hallo, Niveau entspricht dem eines Studenten, ich würde gerne eine Gleichung nach der Zeit aufstellen, die die Momentangeschwindigkeit berechnet. Der Eintrag auf Wikipedia leuchtet mir ein, jedoch bekomme ich es nicht hin noch den unterschiedlichen Luftwiderstand bei unterschiedlichem Luftdruck, bei unterschiedlicher Temperatur, zu integrieren. Gibt es dazu eine Gleichung in Abhängigkeit der Zeit? Was wäre denn eine Möglichkeit, um mein Problem zu berechnen? Ohne Dgl Brauche dies für eine Forschungsarbeit |
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"Niveau entspricht dem eines Studenten" Wenn dem so wäre, dann könntest du ja mal anfangen, Rückfragen auch zu beantworten. Wenn du ein klein wenig Verständnis eines Studenten hättest, dann sollte dir leicht klar sein, dass bei unterschiedlichem Luftwiderstand bei unterschiedlichem Luftdruck, bei unterschiedlicher Temperatur eben unterschiedliche Geschwindigkeiten raus kommen. Oder nochmals in anderen Worten: Es ist das grundsätzliche Wesen der Mathematik, dass man bei bekannten Zusammenhängen diese bekannte Zusammenhänge in Formeln, Verständnis und Berechenbarkeit führt. Wenn du mal den Verlauf dieses etwas zähen Threads verfolgst, dann sollte mit dem Verständnis eines Studenten eigentlich klar werden, dass du dich beharrlich weigerst, die Aufgabe genauer einzugrenzen und auf ein physikalisches Modell zu weisen. Dann sollte dir doch endlich klar werden, dass bei völlig unbekannten Randbedingungen in einem Mathe-Forum nicht plötzlich Kenntnis der mathematischen Zusammenhänge vom Himmel fallen kann - wie ein Stein... |
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