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Bei folgender Aufgabenstellung habe ich Probleme:

Bild Mathematik

a) Im Weltraum wirkt doch lediglich die Kraft der Feder auf den Kolben, daher mĂŒsste ja der

    Kolben in der Stellung X0 sein oder ?

bei b) und c) fÀllt mir leider nichts ein.

von

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Meine Meinung

a.) in der entspannten Federstellung Innen und außen Vakuum.
b.) in der entspannten Federstellung. Ist die Feder zusammendrĂŒckbar
wird der Ă€ußere Luftdruck die Feder zusammendrĂŒcken da innen Vakuum ist.
c:) in der entspannten Federstellung. Ist die Feder zusammendrĂŒckbar
wird der Ă€ußere Luftdruck die Feder zusammendrĂŒcken da innen Vakuum ist
aber nicht so stark wie bei b.)

von 7,0 k

klingt sehr logisch.

Hast du vielleicht auch noch eine Idee, wie man es mit einer Formel als Bsp. unterlegen kann ?

Gruß

b.) Die Feder wird zusammengedrĂŒckt bis
D * s = p0 * A

Federkonstante D
s oder Δ s : zusammengedrĂŒckter Weg
p0 Luftdruck auf Meereshöhe
A : die KolbenflÀche

c.) Die Feder wird zusammengedrĂŒckt bis
D * s = p * A

p : Luftdruck in der Höhe h

Ok soweit verstehe ich das alles.

Also die Kraft die auf die Feder wirkt bekomme ich mit

p=F/A → F=p*A

und den Druck in AbhÀngigkeit von der Höhe durch die

Barometrische Höhenformel:

p(h)=p0*exp((-p0*g*h)/p0)

wenn ich diese Formel richtig verstehe, nimmt ja nun der Druck umso höher

exponentiell ab ?!

Die Federkraft berechnet wie folgt: F=D*s

Da bei Aufgabe a) ein KrÀftegleichgewicht herrscht

p*A=D*s

Da der Druck gleich 0 und die Auslenkung s=0 → Feder in entspannter Lage.

Wie kann ich aber nun den exakten Punkt der Feder wissen, ohne gegebene Zahlenwerte

die ich ausrechnen kann ?

a.) Vakuum ist innen und außen. p = 0. Es wird kein
Druck auf den Kolben ausgeĂŒbt.

Luftdruck : Das alleroberste LuftmolekĂŒl drĂŒckt auf das
darunter. Das wiederum auf das darunterliegende usw.

Der Luftdruck erhöht sich nach unten.
Zudem wird die Luft auch noch zusammengedrĂŒckt und das
spez.Gewicht erhöht sich.
Das alles wird wohl in der Formel berĂŒcksichtigt.

Merken fĂŒr den Luftdruck : steige ich auf einen hohen Berg wird
die Luft " dĂŒnner ".

Quantitativ braucht nichts berechnet zu werden.
Wahrscheinlich ist bei b.) und c.) gemeint. Der Kolben
verschiebt sich von x0 nach x.

Bild Mathematikso ungefĂ€hr habe ich es mir vorgestellt, ich schĂ€tze aber mal, es ist dennoch zu viel des guten ... und es wĂŒrde sicherlich auch mit einer einfachen ErklĂ€rung genĂŒgen.

Wieder Danke fĂŒr deine Hilfe.

Hallo Norbert,

ich halte es auch fĂŒr ein zuviel des Guten. Wenn jemand interessiert
an den VorgĂ€ngen ist kann er natĂŒrlich auch die allgemeinen Formeln
aufstellen.

Bei a.) liegt aber bei dir ein Denkfehler vor.
Es ist innen und Außen VAKUUM.
Der Kolben befindet sich bei x0.

Die barometrische Höhenformel kann gar keine Verwendung finden
da im Weltraum kein Luftdruck vorhanden ist.

Stimmt du hast Recht, daran habe ich gar nicht mehr gedacht ...

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