Frage von roromoloko, 37

Bei welcher Geschwindigkeit vG geht die beschleunigte Bewegung in eine gleichförmige über?

EIne Stahlkugel mit dem durchmesser 1 cm fällt nach unten. Bei welcher Geschwindigkeit vG geht die beschleunigte Bewegung in eine gleichförmige über? Ist vG für eine größere Kugel kleiner?

Mein Ansatz

FG=FL

mg = 0,5 * (rho) A* v^2

A=pi *r^2 = pi

Ich kenne aber nicht die DIchte und die Masse der Stahlkugel.. Kann mir jemand helfen?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von fjf100, Community-Experte für Mathe, 24

Strömungswiderstand Fl= c * A * roh/2 * v^2

C ist der Widerstandsbeiwert , für eine Kugel c= 0,1 - 0,4

roh ist die Dichte der Luft roh l= 1,29 Kg/m^3

A ist die Schattenfläche (Anströmfläche) der Kugel A= d^2 *pi/4

Die Schattenfläche entsteht,wenn man die Kugel vor eine Wand hält und mit einer Lampe anstrahlt,dann bildet sich auf der Wand hinter der Kugel die "Schattenfläche".

Dichte von Stahl ist roh St = 7500 Kg/m^3

Masse der Kugel ist m= V * rohSt= pi/6 * d^3 * rohSt

Dein Ansatz stimmt Fg = Fl

Fg = m * g=pi/6 * d^3 * rohSt * g= c * A *(rohL/ 2)*v^2

Jetzt nur noch nach v umstellen.

Kommentar von roromoloko ,

Danke, muss man unbedingt c wissen?

Kommentar von roromoloko ,

Wieso ist A = d^2*pi /4?

Kommentar von fjf100 ,

Wenn du eine Kugel vor deine Augen hälst,dann siehst du einen Kreis und die Fläche vom Kreis ist A= r^2 *pi =d^2 *pi / 4

siehe Mathe-Formelbuch ,was man auch privat in jeden Buchladen kaufen kann ,wie den "Kuchling".

Kapitel "Geometrie" Flächenberechnung.

Kommentar von fjf100 ,

C ist der Widerstandsbeiwert und dieser ist von der Form des Körpers abhängig ,hier die kugel .

Siehe Physik-Formelbuch,was man in jeden Buchladen privat kaufen kann.Da stehen alle Informationen für dich drin.

Beim Auto ist das der cw-Wert ,beim Honda Civic cw=0,28 glaub ich .

Antwort
von Karl37, 11

Ich meine, es gibt keine gleichförmige Bewegung.

Zunächst fällt die Kugel und wird durch die Gravitation beschleunigt. Der zunehmende Luftwiderstand verkleinert die Fallbeschleunigung, gleichzeitig erhöht sich mit der abnehmenden Höhe die Luftdichte und erhöht die Bremswirkung

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