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?
2 Antworten
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.
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 .
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.
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
Danke, muss man unbedingt c wissen?