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Öltank Höhe des Messstabes

Universität / Fachhochschule

Integration

Tags: Integration, volum, Zylinder

 
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shiroxx

shiroxx aktiv_icon

23:04 Uhr, 07.11.2019

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Guten Abend,

Ich möchte folgende Aufgabe lösen, jedoch fehlt über eine Idee, wie ich da vorgehen könnte, wir machen gerade Lebesgueintegrale aber seh nicht wie ich das benutzen soll.


Für einen (waagerecht liegenden) zylindrischen Öltank (Innenmaße: Durchmesser 2m, Länge 6m) soll ein Messstab skaliert werden, der die jeweils aktuelle
Füllmenge in Prozent der gesamten Füllmenge anzeigt (das Volumen des Stabes kann ¨
vernachlässigt werden). In welcher Höhe muss die Markierung angebracht werden,
wenn die Füllmenge des Tanks 75%,50%,25% bzw. 10% beträgt? Wie viel Öl be-
findet sich noch im Tank, wenn der Ölstand 50cm beträgt

Muss ich also das Volumen eines Zylinders berechnen und dann jeweils nach der Höhe umformen oder wie ist die Aufgabe zu verstehen?
Und bei dem letzten Teil andersrum?

Also das Volumen ist ja V=πr2h

Also hier V=π126=6π?
und jetzt habe ich bsp 50 Prozent davon also 3Π und soll dann die Formel nach h umstellen um die Höhe zu bestimmen?

Irgendwie wirkt das etwas zu leicht und nicht so wie ich das lösen sollte, da keine Integrale,also auch wenn das Volumen ja vorkommt
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Zylinder (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
Roman-22

Roman-22

23:36 Uhr, 07.11.2019

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> Muss ich also das Volumen eines Zylinders berechnen und dann jeweils nach der Höhe umformen
Naja, fast. Nur dass der Zylinder so liegt, dass seine Achse waagerecht ist und nicht, wie von dir angenommen, senkrecht. Damit ist es dann nicht mehr ganz so einfach.

B

shiroxx

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07:58 Uhr, 08.11.2019

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Hm ja das stimmt aber das Volumen ist ja bzgl Drehung und Spiegelung invariant

Hast du denn eine Idee wie man das dann lösen kann?
Muss ich die Menge des Volumes angeben und dann darüber integrieren?
shiroxx

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08:16 Uhr, 08.11.2019

Antworten
Oder könnte ich dann quasi die Kreisgleichung integrieren und dann nach dx?
Antwort
anonymous

anonymous

08:42 Uhr, 08.11.2019

Antworten
dringender Rat:
Mach dir mal eine Skizze von dem Kreisquerschnitt.
Dann mach dir klar, dass im zum Teil gefüllter Öltank
> das Öl unten schwimmt,
> ein Luftpolster darüber ruht,
> und der Ölspiegel eine ebene (gerade) Oberfläche bildet.
Dann wird dir doch klar, wie die Aufgabe zu verstehen ist.

Dann wird es darauf hinaus laufen, dass du das Ölvolumen als Funktion der Ölfüllhöhe, d.h. der Messstabsanzeige ermitteln musst, wie es Roman schon vorgezeichnet hat...

shiroxx

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11:34 Uhr, 09.11.2019

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Erstmal Vielen Dank für die Antwort, eine Skizze hat mir tatsächlich geholfen, damit ich merke, dass ich einen Kreissektor integrieren muss

Nur hab ich jetzt noch ein wenig Probleme mit den Grenzen, wenn ich das mit Polarkoordinaten machen, also mit einer Transformation habe ich doch zwei Winkel, kann ich hier sagen, das ist 0 und π, weil es eine gerade oberfläche ist?
shiroxx

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11:34 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Erstmal Vielen Dank für die Antwort, eine Skizze hat mir tatsächlich geholfen, damit ich merke, dass ich einen Kreissektor integrieren muss

Nur hab ich jetzt noch ein wenig Probleme mit den Grenzen, wenn ich das mit Polarkoordinaten machen, also mit einer Transformation habe ich doch zwei Winkel, kann ich hier sagen, das ist 0 und π, weil es eine gerade oberfläche ist?
Antwort
anonymous

anonymous

13:39 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Um uns unmissverständlich verständigen zu können, solltest du deine Skizze schon anbieten. Sonst werden wir uns ewig aneinander vorbei missverstehen...

"...habe ich doch zwei Winkel,..."
Da fängt's schon an, ich erwarte grundsätzlich einen Winkel und habe keine Vorstellung, welchen zweiten Winkel du im Sinn haben könntest.

shiroxx

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15:36 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Eigentlich hatte ich diese mit angefügt, ich weiß nicht wieso dies nicht passiert ist

Hm irgendwie haben wir den Kreissektor in unserer Vl mit zwei Winkeln definiert
Aber ist der Winkel denn dann 180 Grad? Wenn wir nur einen haben

Edit: er lässt mich leider kein Bild hinzufügen

de.wikipedia.org/wiki/Zylinder_(Geometrie) unter dem Punkt ''Volumenberechnung eines liegenden Kreiszylinders (Tank-Problem)'' sieht man aber ja die zugehörige SKizze nur dass ich halt r=1m und l=6m habe und das h wäre doch variable je nach Ölstand
Antwort
anonymous

anonymous

16:29 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Oh je, oh je, die Jugend von heute.
25 Stunden am Tag am Händy spielen, aber wenn's drum geht eine vernüftige Skizze anzubieten, dann ...


online11
shiroxx

shiroxx aktiv_icon

16:58 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Schauen Sie, inwiefern der Kommentar Rückschlüsse auf ihr Bild auf die heutige Jugend zulässt, werde ich nicht weiter kommentieren, Sie müssen mir ja gar nicht helfen, wenn Sie nicht wollen.
Dennoch Vielen Dank, ich konnte leider keine Skizze hochladen.
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

19:57 Uhr, 09.11.2019

Antworten
Bilder müssen kleiner 501kB sein, die üblichen screenshots tun das, Fotos mit MB muss man halt die Pixelzahl verkleinern statt zu meckern hättest du dich ja für die Skizze bedanken können, zumindest, wenn du weiter kompetente Hilfe wie etwa von e.. erwartest.
ledum
shiroxx

shiroxx aktiv_icon

17:03 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Ich sehe nirgends ein meckern, oder etwaiges ich habe lediglich darauf hingewiesen, als wiederholt eine Skizze gefordert, dass dies mir nicht möglich sei.
Und da ich über jeder Art der Hilfe und jeden Kommentar dankbar bin sollte klar sein, aber gerne betone ich dies auch nochmal, also auch DIR danke, denn jetzt weiß ich bescheid, warum ich meine Skizze nicht veröffentlichen konnte.
shiroxx

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17:03 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Ich sehe nirgends ein meckern, oder etwaiges ich habe lediglich darauf hingewiesen, als wiederholt eine Skizze gefordert, dass dies mir nicht möglich sei.
Und da ich über jeder Art der Hilfe und jeden Kommentar dankbar bin sollte klar sein, aber gerne betone ich dies auch nochmal, also auch DIR danke, denn jetzt weiß ich bescheid, warum ich meine Skizze nicht veröffentlichen konnte.
shiroxx

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17:03 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Ich sehe nirgends ein meckern, oder etwaiges ich habe lediglich darauf hingewiesen, als wiederholt eine Skizze gefordert, dass dies mir nicht möglich sei.
Und da ich über jeder Art der Hilfe und jeden Kommentar dankbar bin sollte klar sein, aber gerne betone ich dies auch nochmal, also auch DIR danke, denn jetzt weiß ich bescheid, warum ich meine Skizze nicht veröffentlichen konnte.
Antwort
anonymous

anonymous

17:27 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Ich will ja nicht kleinlich sein, aber wenn mal
"Sie müssen mir ja gar nicht helfen, wenn Sie nicht wollen."
nicht gemeckert ist, dann verstehe ich die Welt nicht mehr.

Ich will nicht nur helfen, ich habe auch geholfen siehe Skizze, die stammt nämlich von mir.

So, und jetzt können wir noch weitere sieben Mal lamentieren, rechtfertigen, meckern, vorwerfen, böse denken, hin- und her-machen

oder

konstruktiv vorwärts gehen.
(Da ging die letzten 25 Stunden nichts mehr.)

shiroxx

shiroxx aktiv_icon

20:30 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Leider kann ich mir das ganze immernoch nur sehr schwer vorstellen, ich möchte ja das Integral über die Polarkoordinaten darstellen bzw berechnen und nicht über kartesische Koordianten,falls das überhaupt möglich ist?
Hängen meine Grenzen bei dem Doppelintegral beim Äußeren in der oberen Grenze von α und beim Inneren von h ab?
Ich hab keinerlei Ahnung
Antwort
anonymous

anonymous

21:57 Uhr, 10.11.2019

Antworten
Nach wie vor: Ohne Skizze werden wir die Dinge nicht verständigen und verständlich machen können.

Du kannst die Aufgabe sicherlich
> mit Mitteln der Mittleren Reife lösen, (siehe Wikipedia),
> in karthesischen Koordinaten per Integral lösen,
> in zylindrischen Polarkoordinaten per Integral lösen,
> und wahrscheinlich noch auf ein paar weiteren Wegen mehr.

Also gut, du willst Polarkoordinaten nutzen.
Dann müssen wir uns doch auch verständigen, wie die zugehörigen Größen lauten und definiert sind.
Um es abzukürzen: Ich habe dir mal einen Vorschlag gemacht, mit den Größen
>s
>φ
(siehe Skizze).

Also nun, wie willst du das elementare Flächenstückchen definieren?
dA =f(s;φ)

Dann, und erst dann lohnt es sich, dass du ein Doppelintegral ansetzt und dir über die Grenzen den Kopf zerbrichst.

Viel Spaß!


online11
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