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Physik Praktikum Versuch: Springbrunnen. Gliederung 1. Versuchsaufbau 2. Messwerte 3. Energiebetrachtung 4. Energieberechnung 5. Energieverlust 6. Impulsbetrachtung.

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1 Physik Praktikum Versuch: Springbrunnen

2 Gliederung 1. Versuchsaufbau 2. Messwerte 3. Energiebetrachtung 4. Energieberechnung 5. Energieverlust 6. Impulsbetrachtung 7. Impulsberechnung

3 1. Versuchsaufbau Wage und Behälter mit Wasser Messlatte Ausgang vom Springbrunnen Wasserstrahl Netzteil Nullniveau

4 2. Messwerte h in mSpannung in VStromstärke in AMasse in kg/s 0,32,50,650,0023 0,630,720,0029 0,93,50,790,0037

5 3. Energiebetrachtung TrafoEnergie Pumpe Elektrizität EnergieWasser Impuls Schwere- feld Schwerkraft Energie WasserErde Energie Impuls Schwerkraft Energie wird beim Aufsteigen des Wassers an das Schwerefeld abgegeben (bis v=0) Energie wird beim Fallen des Wassers wieder aufgenommen (bis zum Auftreffen auf dem Boden)

6 4. Energieberechnung 30 cm: E=gmh E=10*0,0023*0,3 E=0,0069J 60 cm: E=0,0174J 90 cm: E=0,033J h in mSpannu ng in V Stromst ärke in A Masse in kg/s 0,32,50,650,0023 0,630,720,0029 0,93,50,790,0037

7 4. Energieberechnung Geschwindigkeit des Wassers beim Austreten: 1/2m*v²=g*m*h v= 30 cm: v= v= 2,43 m/s 60 cm: v=3,46 m/s 90 cm: v=4,22 m/s

8 5. Energieverlust E1 – Energie, die die Pumpe von dem Netzteil bekommt E2 – Energie, die beim Austritt des Wassers noch vorhanden ist (E1-E2) / E1 Bei 30 cm: (1,625 J – 0,0069 J) / 1,625 J = 0,996 h in mSpannung in V Stromstärke in A Masse in kg/s 0,32,50,650,0023 0,630,720,0029 0,93,50,790, ,6% Energieverlust Bei 60 cm: 99,2% Energieverlust Bei 90 cm: 98,8% Energieverlust

9 6. Impulsbetrachtung Das Wasser nimmt ständig positiven Impuls auf Wasserstrahl Schlauch

10 7. Impulsberechnung Impuls: p=m*v Bei 30 cm: p=0,0023 kg*(-2,44 m/s) p=-0,00561 Hy 60 cm: p=0,0029 kg*(-3,46 m/s) p=-0,01 Hy 90 cm: p=0,0037 kg*(-4,22 m/s) p=-0,0156 Hy

11 7. Impulsberechnung Stärke des Impulsstroms: F=g*m Bei 30 cm: F=9,81N/kg * 0,0023kg F=0,0225N 60 cm: F=9,81N/kg * 0,0029 kg F=0,0284N 90 cm: F=9,81N/kg * 0,0037 kg F=0,0363N


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