Wasserstromstärke und Druck < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:55 So 25.09.2011 | | Autor: | hippias |
| Aufgabe | a) Die Stromstärke am linken Ende des Rohrs beträgt 10 l/s. Wie gross ist die Stromstärke am rechten Ende des Rohres?
b) Die Druckdifferenz zwischen dem linken Ende und der Verengungsstelle beträgt 2 bar. Ist die Druckdifferenz zwischen der Verengungsstelle und dem rechten Ende des Rohres groesser oder kleiner 2 bar? |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Ich wuerde gerne Fragen, ob meine Ergebnisse und vor allem meine Erklaerungen korrekt sind, denn die Fragen wurden an mich selber herangetragen und ich moechte auf keinen Fall etwas falsches antworten. Die Fragen sind aus dem Karlsruher Physikkurs, vermutlich 7./ 8. Schuljahr auf Seite 20.
Als erstes etwas zum Rohraufbau: Das Rohr hat links einen etwa halb zu grossen Durchmesser als rechts. Im Rohr fliesst ein Wasserstrom, wobei der Wasserstand so gering ist, dass das Rohr nur etwa zur Haelfte gefuellt ist.
zu a) Die Stromstaerken sind am linken und rechten Ende gleich, da sich das Wasser sonst im Rohr stauen muesste, was es nicht tut (Bild).
zu b) Im Text auf der Seite findet sich der Merksatz: Je groesser die Druckdifferenz zwischen zwei Stellen ist, desto stärker ist der Strom, der von der einen zur anderen Stelle fliesst.
Da ich laut a) der Meinung bin, dass die Stromstärke am rechten Ende so gross ist wie links, schliesse ich aus diesem Lehrsatz, dass die Druckdifferenz zwischen der Stelle, wo das Rohr sich verbreitert und dem Ende der rechten Haelfte ebenfalls 2 bar betragen muss.
Irgendwie finde ich das ganze verwirrend! Haette ich dann nicht zwischen allen Stellen den gleichen Druckabfall, wenn die Wasserstromstaerke ueberall konstant ist? Spielt der Stroemungswiderstand nicht auch eine Rolle?
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:50 So 25.09.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
das ist in der Tat verwirrend, vorallem, wenn die rohre nur halb voll sind, dann kann eigentlich gar kein druckunterschied herrschen!
Vielleicht täuscht die Zeichnung?
Stromstärke überall gleich ist richtig, an jeder Stelle muss so viel raus wie reinfließt, solange das Rohr noch nicht voll ist kann hinten noch mehr rein als raus.
Da das sicher als modell für den elektr. stromkreis benutzt wird, machen halbvolle rohre auch keinen Sinn.
jetzt zum Druckunterschie (entspricht der el. Spannung)
der merksatz bei b) gilt nur bei gleichem Rohrdurchmesser (Widerstand)
ist der Rohrquerschnit (Fläche) doppelt so groß (bei gleicher Länge) ist der Druckunterschied bei gleicher Stromstärke halb so groß !
Allerdings ist anders als in deinem post hier von einer Verengungsstelle die Rede, das passt nicht mit deiner Beschreibung. erst dünnes Rohr, dann dickes?
also mal das Rohr im Zweifelsfall ab (wegen copyright kannst du kopierte bilder nicht hochladen)
sag bitte was über deine Vorkenntnisse im profil, dann kann man besser darauf eingehen, oder lass den 8 klässler hier direkt ran!
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:58 So 25.09.2011 | | Autor: | hippias |
Vielen Dank fuer die schnelle Antwort!
> Hallo
> das ist in der Tat verwirrend, vorallem, wenn die rohre
> nur halb voll sind, dann kann eigentlich gar kein
> druckunterschied herrschen!
> Vielleicht täuscht die Zeichnung?
Das ist eine sehr gute Idee! Der Strich, den ich fuer den Wasserstand gehalten habe, koennte sehr gut nur dazu dienen die Koerperhaftigkeit des Rohres zu versinnbildlichen.
> Stromstärke überall gleich ist richtig, an jeder Stelle
> muss so viel raus wie reinfließt, solange das Rohr noch
> nicht voll ist kann hinten noch mehr rein als raus.
Danke! Ich bin also nicht voellig ahnungslos.
> Da das sicher als modell für den elektr. stromkreis
> benutzt wird, machen halbvolle rohre auch keinen Sinn.
> jetzt zum Druckunterschie (entspricht der el. Spannung)
> der merksatz bei b) gilt nur bei gleichem Rohrdurchmesser
> (Widerstand)
> ist der Rohrquerschnit (Fläche) doppelt so groß (bei
> gleicher Länge) ist der Druckunterschied bei gleicher
> Stromstärke halb so groß !
Verstehe ich es richtig: Wenn das Rohr - anders als urspruenglich von mir gedacht - tatsaechlich ganz gefuellt ist, dann waere die richtige Antwort auf die Frage b), dass der Druck im rechten Bereich des Rohres kleiner ist - genauer gesagt, etwa halb so gross?
> Allerdings ist anders als in deinem post hier von einer
> Verengungsstelle die Rede, das passt nicht mit deiner
> Beschreibung. erst dünnes Rohr, dann dickes?
Ja, das Wort Verengungsstelle finde ich auch nicht gluecklich gewaehlt (steht aber so im Text); ich haette wohl Verbreiterungsstelle geschrieben; jedenfalls hat man laut Abbildung ein Rohr, das aus zwei Rohren mit gleichmaessigem, aber unterschiedlichen grossen Querschnitten zusammengesetzt ist.
> also mal das Rohr im Zweifelsfall ab (wegen copyright
> kannst du kopierte bilder nicht hochladen)
> sag bitte was über deine Vorkenntnisse im profil, dann
> kann man besser darauf eingehen, oder lass den 8 klässler
> hier direkt ran!
Das mit dem Abmalen/Scannen kriege ich momentan aus technischen Gruenden nicht hin und aus persoehnlichen Gruenden wuerde ich sehr gerne selber die richtige Erklaerung uebermitteln. ABer um 90 Grad gedreht sieht das Bild etwa so aus:
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wobei das schmale Ende etwa 2,5 mal so lang ist wie das kurze, dicke.
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> Gruss leduart
>
Vielen Dank schon einmal im Voraus!
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Hallo!
Der korrekte Ausdruck für den Übergang wäre wohl Verjüngung, aber das versteht evtl. keiner.
Ansonsten ist die Druckdifferenz sicher im schmalen Rohr größer, weil es der Flüssigkeit einen höheren Widerstand entgegensetzt. Und wenn das Rohr auch noch länger ist als das dicke, dann erst recht.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:52 So 25.09.2011 | | Autor: | hippias |
Recht herzlichen Dank, das verstehe auch ich! Physik ist schoen, aber oftmals schwer.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 01:39 Mo 26.09.2011 | | Autor: | leduart |
Hallo
Sag lieber nicht halb! wenn der durchmesser des Rohres 2 mal der dünne ist wäre der druckunterschied der von der Querschnittsfäche abhängt schon 1/4 wenn es dann noch kürzer ist sogar noch kleiner!
Gruss leduart
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