Luftkissenboot < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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Hi,
erstmal die eigentliche Aufgabe:
Gegeben sei ein Luftkissenboot (17m * 8m, Masse 15000kg)
Welche Überdruck und welche mech. Leistung sind nötig, wenn bei Standposition zwischen Fahrzeung und Wasser ein Spalt von 0.05m für das Luftpolster vorhanden ist, durch den Luft entweicht?
Jetzt scheint es mir an dem Verständnis des Funktionsprinzips zu mangeln, dass ich daraus nicht viel machen kann.
Durch die Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird ja der Druck im Inneren geringer als draußen und das Schiff gehoben, oder genau andersherum?
Müsste ich zunächst die Luftgeschwindigkeit bestimmen, bei der der Druck so gering ist, dass das Boot "getragen" wird?
Doch wie muss ich die Luft beachten, die durch den Spalt entweicht?
Vor allem denk ich da immer an das hydrostatische Paradoxon, wo durch die hohe Luftgeschwindigkeit doch der Druck so niedrig wird, dass der äußere Luftdruck das Boot ins Wasser drücken müsste, oder nicht?
Hab schon vielerorts nach Hinweisen zu Fkt-weise etc. gesucht und nichts helfendes gefunden. Ich hoffe ihr könnt mich in die richtige Richtung stoßen.
Thx steele
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(Antwort) fehlerhaft  | | Datum: | 19:18 Fr 18.03.2005 | | Autor: | Guman |
hi,
also es müsste eigentlich Überdruck herschen, weil dadurch erst das Boot angehoben wird. Bei Unterdruck müsste das Boot an das Wasser angepresst werden. Falsches Gewicht! Nun kannst du zuerst die Gewichtskraft des Bootes berechnen Fb=1500kg * 10 N/kg = 15000 N[/red]. D.h, dass das Boot erst angehoben wird, wenn die Gegenkraft von unten grösser 15000N ist.
Es gilt p(der Druck)=F/A(Fläche) [mm] \Rightarrow [/mm] p=15000N/17m*8m= [mm] \sim [/mm] 110 bar Newton pro Quadratmeter ist nicht bar, sondern Pascal. hoffe das hilft dir ....
Korrekturen: Hugo Sanchez-Vicario
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 01:24 Mi 30.03.2005 | | Autor: | Pyrocy |
Hallo Hugo,
ich glaube, du hast in deiner Korrektur auch einen kleinen Fehler gemacht. Das Boot wiegt ja schon 15000kg, es können also nicht 15000N sein, sondern sind F=m*g ca 150000N. Also nur ein klitzekleiner Schönheitsfehler, sollte man evtl. ändern, damit es nicht verwirrt.
Christian
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Hallo Steele,
das Ergebnis meines Vorredners möchte ich etwas korrigieren:
der notwendige Überdruck beträgt etwa 1100 Pascal, also nicht 1100 bar sondern 0,011 bar.
Hugo
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 01:00 Mi 30.03.2005 | | Autor: | Pyrocy |
Hi!
Ich habe diese Aufgabe auch vo kurzem bekommen. Den Überdruck zu berechnen hat mir zwar keine Schwierigkeiten bereitet, jedoch bin ich am grübeln, wie ich die Leistung des Luftkissenbootes berechnen soll. Ich habe in einem Buch gelesen, dass die Leistung die Ableitung der kinetischen Energie nach der Zeit ist, also P=(dEkin/dt). Geht das? Wie würde dann die Berechnung aussehen (tue mich bei der prakt. Anwendung von Ableitungen noch schwer).
Danke Christian
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:23 Fr 01.04.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du kennst den Druckunterschied zwischen innen und Außen, du kennst die Austrittsfläche, dann kannst du,falls du genug Strömungsmechanik kannst die AustrittsGeschwindigkeit ausrechnen,damit die Menge an Luft die diese Geschwindigkeit pro Zeit bekommt und daraus direkt aus [mm] \bruch{m}{2}v^{2}/t [/mm] die Leistung. Oder aus Leistung=Kraft *Geschwindigkeit (P=W'=(F*s)' =F*s'=F*v falls F=const.
Ohne Strömungsmechanik glaub ich nicht, dass es geht. (in welchem Zusammenhang habt ihr die Aufgabe gekriegt? Gibts noch Angaben zur Menge der Luft die austritt, dann ist es Leicht!)
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:00 So 03.04.2005 | | Autor: | Pyrocy |
Ich konnte die Austrittsgeschwindigkeit und die Luftmenge, die pro Sekunde austritt ja ohne weitere Probleme berechnen. Leider hakt es bei der Leistung. Ich komme einfach nicht auf das Ergebnis, das vorgegeben war.
Gegeben war: Länge des Bootes:17m, Breite des Bootes 8m, Höhe des Luftschlitzes 0,05 m und Dichte der Luft 1,29 kg/m³.
Ich habe folgende Ergebnisse: v=40,95 m/s und es entweichen 102 m³/s Luft. Ich müsste auf eine Leistung von rund 100 kW also 100000 W kommen. Wie mache ich das??
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(Antwort) fertig | | Datum: | 15:26 Mo 04.04.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ich komm auf die richtige Größenordnung:
[mm] m=15*10^{3}kg G=mg=15*10^{4}N \Delta p=15*10^{4}N /17*8m^{2}
[/mm]
Kraft auf ausströmende Luft: [mm] F=\Delta p*A=\Delta [/mm] p*50m*0,05m=2757N
Leistung: P [mm] =F*v=1,13*10^{5}W
[/mm]
Auf dasselbe Ergebnis komme ich mit
P= [mm] \bruch{1}{2}M/t*v{2}= \bruch{1}{2}*102*1,29kg/s*41^{2}m^{2}/s^{2}
[/mm]
" gleiche Ergebnisse sollten dich überzeugen!
Schade, dass du nicht gleich alle Angaben mitgeteilt hast! Denn wie man auf die [mm] 102m^{3}/s [/mm] kommt, geht aus deinen Fragen ja nicht hervor, und ich hab ne Menge überlegt!
Also in Zukunft bitte vollständige Fragestellung posten!
Gruss leduart
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