Lösung zu Aviatik 2014/1: Unterschied zwischen den Versionen

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==Aufgabe 5==
==Aufgabe 5==
Im Reiseflug kompensiert die Auftriebskraft die Gewichtskraft und die Schubkraft die Luftwiderstandskraft.
#75 kN
#Ohne Luftwiderstand: <math>v_1I_{m1}+v_2I_{m2}+F_S=\dot p=0</math> mit <math>I_{m1}+I_{m2}=\dot m=0</math>
#<math>F_S=I_m(v_2-v_1)</math> also <math>v_2=\frac{F_S}{I_m}+v_1</math> = 350 m/s
#<math>P=\frac{1}{2}(v_2^2-v_1^2)I_m</math> = 22.5 MW


'''[[Aviatik 2014/1|Aufgabe]]'''
'''[[Aviatik 2014/1|Aufgabe]]'''

Version vom 1. Februar 2015, 10:25 Uhr

Aufgabe 1

Tabelle 1 Hydraulik Einheiten Elektrodynamik Einheiten Mechanik Einheiten
Menge Volumen m3 elektrische Ladung Coulomb (1 C = 1 As) Impuls Newtonsekunde (1 Ns = 1 kgm/s)
Potential Druck Pascal (Pa) elektrisches Potential Volt (V) Geschwindigkeit Meter pro Sekunde (m/s)
Tabelle 2 Potential = Legende: Beschreibung der verwendeten Grössen inklusive Einheiten.
zylindrisches Gefäss [math]p=\varrho gh = \frac{\varrho g}{A}V[/math] oder [math]p=\frac{V}{C_V}[/math] mit [math]C_V=\frac{\varrho g}{A}[/math] ρ: Dichte [ρ]= kg/m3; g: Gravitationsfeldstärke [g] = N/kg = m/s2; A: Querschnittsfläche [A] = m2
Kondensator [math]U=\frac{Q}{C}[/math] C: Kapazität [C] = Farad (F)
bewegter Körper [math]v=\frac{p}{m}[/math] m: träge Masse [m]=kg
Tabelle 3 Stromstärke = Legende: Beschreibung der verwendeten Grössen inklusive Einheiten.
laminare Strömung [math]I_V=\frac{\Delta p}{R_V}[/math] RV: laminarer Widerstand [RV] = Pas/m3
elektrischer Widerstand [math]I=\frac{U}{R}[/math] R: elektrischer Widerstand [R] = Ω
einfacher hydraulischer Dämpfer [math]I_p=\frac{\Delta v}{R_p}[/math] Rp: Dämpferkonstante [Rp] = m/sN = s/kg
Tabelle 4 kommunizierende Gefässe zwei Kondensatoren zwei Wagen
zugeordneter Energiestrom [math]I_W=pI_V[/math] [math]I_W=\varphi I[/math] [math]I_W=vI_p[/math]
Prozessleistung [math]P=\Delta pI_V[/math] [math]P=UI[/math] [math]P=\Delta vI_p[/math]
Anfangswert der zusammen mit der Menge gespeicherten Energie (ausgedrückt durch den Anfangswert der Menge und weitere Grössen). [math]W=\frac{C_V}{2}p^2=mg\frac{h}{2}=\frac{V^2}{2C_V}[/math] [math]W=\frac{C}{2}U_C^2=\frac{Q^2}{2C}[/math] [math]W=\frac{m}{2}v^2=\frac{p^2}{2m}[/math]

Aufgabe 2

Wer ein Flüssigkeitsbild zeichnet, kann die Lösung praktisch heraus lesen

  1. U = 8 V
  2. Q = 32 mC; W = 192 mJ
  3. P = 24 mW
  4. UC2 = 4 V
<videoflash>rMA-gSDZ7O4|649|360</videoflash>

Aufgabe 3

Ein Flüssigkeitsbild ist hier sehr hilfreich

  1. 2.4 m/s; 2,4 m/s
  2. -10.67 m/s2
  3. 11.4 W
  4. 5.12 J
<videoflash>VJrtYRzalS0|649|360</videoflash>

Aufgabe 4

Die Teilaufgaben 2 - 4 sollten mit Hilfe eines Flüssigkeitsbildes gelöst werden.

  1. 0.204 m; 48.7°
  2. 0.667 m/s; 2.67 m/s
  3. 0.267 Ns; 0.356 J
  4. 0.862 m/s; 2.27 m/s
<videoflash>oV8op-72GG4|649|360</videoflash>

Aufgabe 5

Im Reiseflug kompensiert die Auftriebskraft die Gewichtskraft und die Schubkraft die Luftwiderstandskraft.

  1. 75 kN
  2. Ohne Luftwiderstand: [math]v_1I_{m1}+v_2I_{m2}+F_S=\dot p=0[/math] mit [math]I_{m1}+I_{m2}=\dot m=0[/math]
  3. [math]F_S=I_m(v_2-v_1)[/math] also [math]v_2=\frac{F_S}{I_m}+v_1[/math] = 350 m/s
  4. [math]P=\frac{1}{2}(v_2^2-v_1^2)I_m[/math] = 22.5 MW

Aufgabe

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