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Luftballon
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Efsuae
Gast






BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 00:39:08    Titel: Luftballon

Ich wäre dankbar für eine Antwort! =)

Wenn man einen aufgeblasenen Luftballon loslässt, wird er dann während seines Fluges langsamer, schneller oder behält er seine Geschwindigkeit und warum?
Wie verhält es sich mit der ausströmenden Luft? Hat diese stets bis zum Ende dieselbe Geschwindigkeit oder strömt sie langsamer/schneller/gleichschnell aus?

Wir führen gerade hierzu Experimente durch, unter anderem auf Schiene mit einem an einem Auto befestigten Ballon und einem Ballon, der mit einem Röhrchen an einem Seil entlanggleitet. Jedoch fehlt die benötigte Ausrüstung, um genaue Messdaten zu erhalten.

Vielen Dank im voraus,

Efsuae
3li7är
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Anmeldungsdatum: 04.02.2005
Beiträge: 357

BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 10:02:06    Titel:

hallo,

ich weiß zwar nicht, was eigentlich deine frage ist...

solche experimente kann man mit einer videokamera filmen.

die kamera macht 25 bilder pro sekunde.

betachtet man die einzelbilder, so haben diese einen zeitlichen abstand von 1/25 s.

noch eleganter ist die videoauswertung mit einer (kostenkosen) software am pc.

gruß
otto
Gast







BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 10:55:21    Titel:

Geht es eigentlich um einen Luftballon, der leichter als die Luft ist oder schwerer? Fliegt er nach oben oder nach unten?
Gast







BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 11:54:19    Titel:

Es geht um einen gewöhnlichen Luftballon, der mit Luft gefüllt ist. Die eigentliche Frage ist, ob er während des Fluges immer schneller wird, immer langsamer wird, oder ob seine Geschwindigkeit gleichbleibt.
Der Luftballon hat ja eine Spannungsenergie, da er die Luft im Inneren zusammendrücken muss. Bei Öffnung des "Ventils", strömt die Luft bis er leer ist, immer schneller oder immer langsamer aus?

Es sind also zwei verschieden Fragen, einmal zur Gesamtgeschwindigkeit (falls jemand praktische Erfahrung damit hat) und eine theoretische zur Geschwindigkeit der ausströmenden Luft.
Gast







BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 17:22:34    Titel:

Bei Öffnung des "Ventils", strömt die Luft immer langsamer aus (glaube ich). Aber der Ballon wird immer kleiner, und der Luftwiderstand nimmt ab. Deswegen kann man nicht sagen, ob er während seines Fluges schneller oder langsamer wird.

Confused
xaggi
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Anmeldungsdatum: 15.03.2004
Beiträge: 1190

BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 19:24:43    Titel:

Also ich denke, du musst zwei Effekte betrachten:

Einmal wird der Druck im Ballon mit abnehmendem Radius größer (proportional zu 1/r) und damit steigt die Ausströmgeschwindigkeit.

Zum anderen ist der Luftwiderstand proportional zu r².
Gast







BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 20:02:47    Titel:

xaggi hat folgendes geschrieben:
... wird der Druck im Ballon mit abnehmendem Radius größer ...

... und wenn er ganz klein wird, platzt er. Wink
xaggi
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Anmeldungsdatum: 15.03.2004
Beiträge: 1190

BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 20:34:00    Titel:

> ... und wenn er ganz klein wird, platzt er.

Nein, platzen tut er, wenn der Gegendruck, den der Ballon erzeugen müsste, die Zerreißspannung des Gummis überschreitet.
Gast







BeitragVerfasst am: 13 März 2005 - 11:27:44    Titel:

Vielen Dank für eure Antworten, hiermit ist mir wirklich geholfen.
Vor allem an xaggi. Kannst du mir nur einmal noch ein bisschen genauer erklären warum der Druck steigt?

Vielen Dank!
xaggi
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Anmeldungsdatum: 15.03.2004
Beiträge: 1190

BeitragVerfasst am: 13 März 2005 - 12:16:03    Titel:

Das ist in etwa so wie bei den Seifenblasen. Die Rückstellkraft die der Ballon ausübt, ist proportional zur Oberfläche (bei einem Luftballon ist das aber nur eine grobe Näherung, da Gummi keine Lineare Rückstellkonstante hat). Die Proportionalität zur Oberfläche kann man sich leicht dadurch erklären, dass der Gummi ja beim Aufblasen in zwei Raumrichtungen gedehnt wird.
Dagegen hängt die Druckänderung im Inneren von der Änderung des Volumens ab.

Für die Seifenblase erhält man dann für den Druck eine Funktion die zu 1/r proportional ist.
Beim Luftballon wirds komplizierter, läuft aber wohl zumindest im Bereich wo der Luftballon "normal" aufgeblasen ist, auch auf eine Abhängigkeit von ungefähr 1/r hinaus.
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