Kursvorlesung ’Experimentalphysikâ ... - gilligan-online

Lösung zu Aufgabe 11
Das STOKESsche Reibungsgesetz für laminare Umströmung einer Kugel in einem viskosen
Medium lautet
F
R
6 R
K
v
6 1,83
10
5
Nm
2
s 10
1
m 10
2
ms
1
3,5 10
Der Druckwiderstand bei turbulenter Strömung ist gegeben durch
W
F
D
c
c
W
W
1 2
Luft
v
2
1
1,23 kgm
2
A c
3
W
(10
2
1
v
2
ms
1
c -Werte liegen im Intervall 0,2
c W 1 .
)
2
2
R
2
(10
1
m)
2
c
W
3
N
1,9
10
Also ist F D um wenigstens vier Größenordnungen größer als F R . Der STOKESsche Anteil
zum Gesamtwiderstand ist vernachlässigbar.
Direktes Bilden des Verhältnisses der beiden Widerstandskräfte liefert - wegen diverser
Kürzungsmöglichkeiten - dieses Ergebnis noch schneller
F
F
D
R
c
c
W
W
1 2
v
2
6 R
v
K
3
R
2
c
2
W
1,23 kgm (10
ms
5
12 1,83
10
kgms
v
R
12
1
2
) (10
2
m s
1
m)
c
W
5,6 10
4
2
N
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Grundkurs Physik - 16 - Aufgaben und Lösungen – Strömungslehre
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