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Bestimmung der Anzahl benötigter Wiederholungen für eine dynamische Kraftmessung?

Hallo zusammen,

anhand einer Reihe von bereits durchgeführten Messungen der Zerspankraft eines Fräsprozesses möchte ich die Anzahl der Messwiederholungen berechnen, die benötigt werden, um ein vorgegebenes Konfidenzniveau zu erreichen.

Mir ist klar, wie ich vorgehen könnte, wenn jede Messung nur aus einem einzelnen Messwert bestehen würde oder es sich um eine statische Kraftmessung über der Zeit handeln würde, bei der der „wahre“ Betrag der Kraft in jeder Messung als Mittelwert über alle Datenpunkte angesehen werden könnte.

Der Zerspankraftverlauf ist aber tatsächlich dynamisch, d. h. es gibt einen sich wiederholenden, annähernd periodischen Verlauf mit Extremwerten, der mit einer Abtastrate von 5 kHz bestimmt wurde, wobei die Abtastrate hoch genug ist, um Aliasing zu vermeiden.

Nun frage ich mich, wie man praktisch damit umgeht, wenn man in jeder Messung nicht nur einen Mittelwert hat, der tatsächlich die zu untersuchende physikalische Größe repräsentiert, sondern einen zeitlichen Verlauf der Messwerte. Bricht man diesen zeitlichen Verlauf dann in der Praxis dennoch auf einen Mittelwert herunter und nutzt diesen zur Bestimmung der benötigten Messwiederholungen oder ist es notwendig/üblich, weitere Charakteristika der bislang gemessenen Kraftverläufe miteinzubeziehen? Gibt es bestimmte Kennzahlen, die hierfür üblicherweise eingesetzt werden?

Ich freue mich auf eure Vorschläge und Erfahrungen!

Kraft, Formel, Fräsen, Maschinenbau, Statistik, Wahrscheinlichkeit, Zerspanung

Was überzeugt euch vom christlichen Glauben?

Hi Community,

was ist für euch persönlich die Überzeugungen vom christlichen Glauben? Gab es ein konkretes Ereignis oder sind es bestimmte Zusammenhänge, die euch überzeugen?

Für mich persönlich ist ein großer Punkt sehr überzeugend: Der Aufruf zum Lebenswandel. Ich sehe es so oft auch im Bekannten- und Freundeskreis. Der Alltag ist stressig und um diesem Alltag zu entfliehen, fährt man übers Wochenende weg und distanziert sich so von seinen Sorgen, doch aktiv ändern tut keiner etwas. Im Gegenteil; die nächste Woche beginnt wieder mit dem gewohnten stressigen Alltag.

Jesus lehrt jedoch etwas anderes und genau das überzeugt mich. Er sagt ganz genau, dass wir Probleme und Stress haben werden und, dass wir uns diesen bewusst stellen sollen. Es geht also nicht darum, übers WE wegzuschauen und zu versuchen die Probleme zu unterdrücken, sondern darum in der Zeit der Probleme einen Unterschied zu machen. Gott nimmt uns nicht die Probleme weg oder unterdrückt sie, sondern er hilft uns mit ihnen besser umzugehen und unsere Probleme mit Freude zu meistern.

Das ist für mich ein wichtiger Teil dieses Unterschieds, den wir Christen machen sollen und ein sehr wichtiger Punkt, der mich von meinem Glauben überzeugt.

Doch wie ist es bei euch?

Mfg

DerEineHalt08

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Physik: Kanonenschuss von Ballon aus?

Hallo an alle Physik-Profis.

Ich habe ein Frege zu folgender Aufgabe (Bild angehängt):

"Ein Ballon schwebt über einer Ebene vertikal nach oben. Eine Kanone ist an ihm horizontal aufgehangen und schießt eine Kugel ab. Vernachlässigen Sie die Luftreibung und Ausdehnung der Kugel.

1. Welche der oben eingezeichneten Trajektorien ist die einzig plausible?

2. Bei Abschuss der Kugel bewegt sich der Ballon mit einer Geschwindigkeit 𝑣B = 20m/s und die Mündung der Kanone befindet sich auf der Höhe ℎ = 25m. Die Kugel verlässt die Mündung der Kanone mit einer horizontalen Geschwindigkeit 𝑣K = 16m/s. In welcher horizontalen Entfernung 𝑑 von der Mündung der Kanone schlägt die Kugel (zum ersten Mal) auf den Boden auf? Rechnen Sie mit 𝑔 =10m/s2. Setzen Sie Werte ausnahmsweise früh ein.

Folgende Überlegungen habe ich mir dazu gemacht:

Die beiden Aufgaben sind ja miteinander verbunden, also je nach dem welche Flugbahn ich auswähle, so rechne ich dann auch. Es gibt in meinen Augen zwei Möglichkeiten.

Entweder die vertikale Geschwindigkeit des Ballons ist irrelevant, da die Kugel ja nur nach vorne rausgeschossen wird und nicht nach oben. Also rechne ich nur mit der Höhe und der horizontalen Geschwindigkeit in Aufgabe 2 und komme auf 35.8 m. Das wäre ja dann verbunden mit der Flugbahn 2.

Die zweite Überlegung ist, dass sich durch die vertikale Aufwärtsbewegung des Ballons man auch die vertikale Geschwindigkeit berechnen muss, somit quasi eine "Wurfparabel" entsteht und die Kugel erstmal durch die Geschwindigkeit nach oben fliegt und dann auf den Boden. Dann würde nach meinen Berechnungen die Kugel nach ca. 80 m den Boden zum ersten Mal berühren. Dazu passend wäre dann eine andere Flugkurve (4 oder 3?).

Da ich leider nicht so gut in Physik bin, um noch andere Gegebenheite mit einzuberechnen, hoffe ich sehr auf eure Hilfe bei der Aufgabe! Danke schonmal :)

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Bewegung, Mathematik, Geschwindigkeit, Energie, Kraft, Beschleunigung, Formel, kinetische Energie, Mechanik, Physiker, freier Fall, Kinematik

Wirkt nur bei einer entsprechenden Radialgeschwindigkeit bei einem Planeten eine Kraft Richtung Pol und eine Richtung Äquator?

Ich habe das Thema mit meinem Physiklehrer am Freitag zwei Stunden lang diskutiert und wir sind nicht zu einem Konsens gekommen bzw. ich habe es nicht ganz verstanden. Dieser Kreis sei der Querschnitt einer Kugel/der Erde. Die Gravitation bzw. Gewichtskraft (rot) und die Zebtripitalkraft (pink) [ich habe den Unterschied zwischen Zentrifugalkraft und Zebtripitalkraft immer noch nicht ganz verstanden] ergeben durch Kräftaddtition die orange Kraft. Diese wiederum ergibt in Kräftaddtition mit der Normalkraft bzw. den Oberflächenwiderstand mit dem.selben Betrag wie der Gewichtskraft (blau) die grüne Kraft soweit so gut [Wenn ich das mit der Kräftaddtition von drei Kräften richtig verstanden habe]. Wenn ich alle Kräfte an einem kg mit den Maßen der Erde ausrechnen sind die Zebtripitalkräfte so klein das man das Kräftediagramm geometrisch nicht mehr richtig hinbekommt, aber es zeigt sich das beide resultierenden grünen Kräfte definitiv nach oben zeigen, außer wenn man einen weiteren Punkt sehr dicht am Äquator nimmt dann müsste der Pfeil leicht nach unten zeigen. Wenn ich es jetzt wie hier nicht maßstabsgetreu mache, oder äquivalent dazu größer Radialkräfte einführe (außer das Zebtripitalkraft und Gewichtskraft ungefähr den selben Betrag haben und die Zentripitalkraft oben kleiner ist), dann zeigt sich das der obere grüne Pfeil beim Punkt oben leicht nach oben zeigt und der untere grüne Pfeil bei unteren Punkt leicht nach unten zeigt, dies irritiert mich etwas. Was bedeutet das? Bedeutet das das Wasser oder Luftmassen gleichzeitig zu den Polen und zum Äquator hingezogen werden [erstmal ohne die zusätzliche vektrorielle Ausrichtung durch die Corrioliskraft]. Weil wenn ich mich in der Mitte einen Graden grünen Pfeil vorstelle dann hat dieser ja die Größte Länge also könnte man auch zu der Logik kommen je kleiner der Pfeil desto kleiner die Kraft die aufgewendet werden muss um Luft und Wasser am Ort und Stelle zu halten weswegen das Wasser/Luft in der Mitte den energetisch besten Zustand finden sollte und sich folglich zu den Polen und zum Äquator bewegen müsste. Wie gesagt ich bin noch etwas verwirrt vielleicht kann jemand das mal klarstellen. Es steht auch die Frage im Raum welches nun den größere Einflussgröße von Meeresströmungen ist die Corrioliskraft und die Zentripitalkraft oder wirklich Temperaturunterschiede weil ich würde das eher so interpretieren das die Temperaturdifferenz nicht maßgebend für Meeresströmungen ist sondern eher mehr für die Temperaturzirkulation.

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Mathematik, Kraft, Geografie, Gravitation, Mechanik

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