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Aufgabe:

Es soll physikalisch der Grenzfall bestimmt werden, ab dem eine Flüssigkeit in eine Turbulenz gerät! Dies ist der Fall, wenn die Bindungskräfte des Mediums, ich möchte sie einmal Viskositätskraft nennen, kleiner sind, als die anderen, anliegenden "Bewegungskräfte", zb. Reibungskräfte in einem Rohr, durch das eine Flüssigkeit strömt.


Problem/Ansatz:

folgende Vorüberlegungen wurden von mir genutzt:

http://www.wichmann.dashosting.de/mathematische%20Basteleien/Schwingungen.html

Dies ist doch alles richtig, oder?

Wellenparameter
Höhe hStauchungsfaktor kdelta xxsys
Welle 1210,130,6250,761904
Welle 21,84150,920750,2550,678794460,701523108
Welle 31,73646160,86823080,3189160,71985460,661508


Berechnung der potentiellen Energie am jeweiligen (!) Schwerpunkt der Welle 1,2,3, auch hier ist alles Einheitslos!

Epot=   1: 7,474278     2: 6,88194169       3: 6,48939348

Verhältnis der pot. Energien für die einzelnen Wellen, bei gleichem Wellencharakter, was noch gezeigt wird...:

1/2: 1,086071  und 2/3: 1,06049047

Berechnung der kinetischen Energie, Einheitslos, bei y=0, es liegt keine pot. Energie vor, deshalb...:

Ekin1=m/2*2as=23,916   Ekin3=20,76605     es gilt bei gleichem Wellencharakter: Epot1/Epot3=Ekin1/Ekin3

7,474278/6,48939348=23,916/20,76605=1,1517, damit wurde der gleiche Wellencharakter bewiesen

Berechnung der Energiedifferenz zwischen den einzelnen Wellen, der ein Ausdruck für die Viskosität des Mediums ist

(am Wellenschwerpunkt, jeweils):

delta E1=Epot1-Epot2=0,59233631     und          delta E2=E2-E3=0,39254821, Gesamtsumme delta E=0,98488452 und  dies ist, da nur die Schwerkraft wirkt, ein Ausdruck der Viskosität der Welle, des Mediums:

delta E=rho(...habe ich nicht gefunden in der Symbolleiste)*A*l*g*delta h  (1)

A=Wellenquerschnitt =2,133333, delta h=ys1-ys3, l ist egal, da der Querschnitt der Welle nur betrachtet wird

delta E ergibt sich damit zu Fv* delta h, Fv ist die von mir ganz oben bezeichnete Viskositätskraft!

Zu einer Turbulenz kommt es, wenn Fv<FR ,der zb. Reibungskraft in einem durchflossenen Rohr ist!

Meine Frage, ist (1) richtig? Dankeschön für die Anworten! Bert Wichmann!

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