Kraftmesser

[Chaser]

Hat jemand ne Idee, was für eine Feder man am besten für einen solchen Kraftmesser Links und Bilder sind den registrierten Mitgliedern des Muskelbody Bodybuilding Forums vorbehalten. sollte?

[Onkel-Leo]

kugelschreiber-feder.. kommt drauf an was du messen willst ;)

[Chaser]

Stimmt, das hätte ich vielleicht dazuschreiben sollen... ^^

Ich will mit dem Ding die Auftriebskraft eines Heißluftballons, der einen Luftinhalt von 1m³ aufweist, messen.

[Novacaine]

was für eine dichte hat das gas, mit dem du den ballon füllen willst?


daraus sollte sich leicht der auftrieb errechnen lassen. und daraus resultieren die arbeit die der ballon verrichten kann.

EDIT: natürlich je nachdem in welchem atmosphärendruck du den ballon aufsteigen lässt. die arbeit die der ballon verrichten kann nimmt natürlich mit steigender höhe und somit sinkendem atmosphärendruck ab, da die dichte sich immer mehr angleicht.

EDIT2: disturbed, 20.10 in münchen ;)

[chills]

ich seh auch nicht wirklich einen sinn dahinter die kraft zu messen statt zu berechnen.

du brauchst ja auch eine feder mit linearem koeffizenten ... und sowas gibts nicht, ergo bräuchtest nen diff. koeff. und der wird glaub ich nicht angegeben ... außerdem müsstest du wissen wie stark die kraft in etwa sein wird, damit du weißt was für eine feder du brauchst ... alles in allem recht kompliziert.

... sag mal bitte für was du das alles machen willst, nur so paar brocken hingeworfen bekommen ... naja damit kann man wenig anfangen

[Chaser]

Danke für den Tip, Novacaine, aber ich bin nicht so der Konzertgänger... ;)

Naja, der Witz ist, dass wir ein Gerät bauen sollen, das die Auftriebskraft misst. Bei dem Gas im Ballon handelt es sich um Luft, die erhitzt werden soll.
Der Luftdruck ist, denke ich, vernachlässigbar, denn der Ballon wird nicht höher als vielleicht 2m steigen.

[Novacaine]

ok. wie stark wird die luft erhitzt werden? (bunsenbrenner?)

ich würde trotzdem eine beispielrechnung durchführen, allein um zu wissen welche federstärke benötigt wird.

problem wird wirklich die zuordnung: ausdehnung der feder -> verrichtete arbeit sein, aufgrund des von chills bereits angesprochenen problems.

und der atmosphärendruck ist trotzdem wichtig, es macht schon einen unterschied ob du im allgäu wohnst, oder deine experimente im tiefsten bergwerk durchführt:D - hat aber tatsächlich nur geringe relevanz, so genau wird das gerät nie werden :)

[Chaser]

Bunsenbrenner, schön wärs :lol: Dürfen leider kein offenes Feuer nutzen... Also muss der Föhn herhalten.
(Im übrigen find ich das ganze Projekt so unsinnig wien Kropf, aber das zählt ja nunmal nicht... -.-)

[Novacaine]

ein fön o_O" einen normalen haushaltsfön?

für ein 1m³ luft?


was für temperaturen erreicht der fön? -> ich halte bei der menge an luft eine erwärmung um mehr als 10°c nicht wahrscheinlich o_O

[Chaser]

Tja, so schauts wohl aus, kein offenes Feuer, kein anderes Gas....

BTW: Hast du ICQ?

[Novacaine]

jop, hab dir mal ne pn geschickt ;)

[peed]

öhm und anhand von was machst du deine skala fest?
du musst da ja iwie eichen können ?

[Delar]

Wenn du irgendwo ne Feder kaufst sollte da auch die Federkonstante angebene sein ;)
D= F / delta l

Damit kannste dann die Kraft relativ zur Längenausdehnng ausrechnen.
Und falls du lieber bissle rechnen willst um beim physik lehrer anzugeben, hier die Dichten von Luft bei p = 1 bar

T in C° ρ in kg/m³
0 1,2758
10 1,2306
20 1,1885
30 1,1492
40 1,1124
50 1,0779
60 1,0455
70 1,0150
80 0,9862
90 0,9590
100 0,9333

Fa= m * g
FG= ρ * g * V

Mehr Hilfe kriegste von mir net ;)

[Guerkchen]

vllt. will der Leher ja auch hören, dass man ne Zugfeder nehmen sollte ;)

[KampfkoloSS!]

Schreib mal ob Du es praktisch hinbekommen hast Deinen Kraftmesser zu bauen. Das wäre nnämlich sehr interessant. Für mich sieht's stark danach aus, dass Dein Messsystem nicht sensibel genug sein wird (außer Du lässt Dir ein so leichtes Gehäuse anfertigen, dass Du auch die Feder sehr dünn bauen kannst).

Vielleicht kannst Du ja noch ein paar Vorschläge gebrauchen:

Schalte mehrere Federn in Reihe. Das bewirkt, dass die Auslängung pro Kraft stärker wird und Dein Messsystem größere Ausschläge erhält.

Versuch's evtl. auch mit einer ganz langen und dünnen Plattenfeder. Wenn Du ganz außen angreifen lässt, könnte das Moment groß genug für einen vernünftigen Ausschlag sein.

Oder binde Deinen Ballon an einen Plastikbecher und befülle ihn mit ein wenig Wasser. Wenn Du ein ebenfalls mit Wasser befülltes Gefäß, das den schwimmenden Becher enthält, so klein baust, dass kaum Spiel zwischen Becher und Gefäß ist, kannst Du einen sinkenden Wasserspiegel beobachten, wenn der Ballon durch den Auftrieb die Gewichtskraft des Bechers ein wenig mindert.

[Chaser]

Bin grade auf ne Formel gestoßen:

Links und Bilder sind den registrierten Mitgliedern des Muskelbody Bodybuilding Forums vorbehalten. Ich weiß, dass:
F= Auftriebskraft
p= Dichte des Stoffes, die sich in dem Ballon befindet, also Luft. Dichte von Luft: 1,293kg/m³
g= ?
V [Verd]= ? ( Ich gehe davon aus, dass das irgendein Verdrängungsvolumen ist.)

Kann mir vielleicht jemand bei den restlichen Einheiten behilflich sein?

[Guerkchen]

F in N (Newton), g=9,81 m/s² (Fallbeschleunigung) & V dann in m³ ... hast Du kein vernünftiges Tafelwerk, oder hab ich die Frage falsch verstanden?

[Chaser]

Ich wollte jetzt nur die beiden Übersetzungen von den beiden Einheiten.^^

[chills]

du vertust dich da aber, denn du musst in p die höhe reinrechnen.

das volumen im ballon ist eine konstante, genauso wie die erdbeschleunigung ... wenn du jetzt noch eine konstante dichte annimmst, hast eine konstante kraft ... ist aber nicht so, denn je höher du steigst umso geringer wird der druck umso geringer wird die dichte umso geringer wird die kraft, soll heißen, dass die dichte die du angegeben hast, wohl auf meereshöhe ist. wenn dir das recht um eine in etwa rechnung aufzustellen dann passts, ansonsten würd ich mir anschauen wie die höhe in die dichte von luft mit einfließt.

[Guerkchen]

Die Gleichung ist doch ganz logisch, Kraft=Masse*Beschleunigung & Masse = Dichte*Volumen ...

Der Druck p spielt da gar nicht rein, das soll *Rho* sein ... Warum sollte die Kraft den nicht konstant sein?

EDIT:

Chaser, bei wikipeia unter *Auftrieb* steht doch alles - auch, dass die Dichte des verdrängten Stoffes gemeint ist & nicht die vom Balloninhalt ;)
... Oh man, ich sollte mich um meinen eigenen Kram kümern ;)

[chills]

weil ich ständig bei diesem dummen beispiel annehme, dass der ballon mit einem gas gefüllt ist und nicht mit luft und somit unten offen ist. wenn du nämlcih annimmst, dass keine luft nachströmst, wird das volumen geringer, die dichte höher und somit der auftrieb geringer.

[Delar]

weil ich ständig bei diesem dummen beispiel annehme, dass der ballon mit einem gas gefüllt ist und nicht mit luft und somit unten offen ist. wenn du nämlcih annimmst, dass keine luft nachströmst, wird das volumen geringer, die dichte höher und somit der auftrieb geringer.

Darum hab ich die Dichten bei verschiedenen Temperaturen dahin geschrieben.
Die auftriebskraft ist dann bei 1m³ Volumen bei 20° Außentemperatur und 50° Heißluft (Angenommen der Ballon wieht 100g) :
FA=1,1885 * 1 * 9,81 = 11,66N
FG=1,0779 * 1 * 9,81 + 0,1 * 9,81= 11,56N

Fa-Fg= 0,1N
Sehr wenig, also müsstet ihr da schon ordentlich heiße Luft reinheißen damit das Ding überhaupt steigt ;)

[Onkel-Leo]

Darum hab ich die Dichten bei verschiedenen Temperaturen dahin geschrieben.
Die auftriebskraft ist dann bei 1m³ Volumen bei 20° Außentemperatur und 50° Heißluft (Angenommen der Ballon wieht 100g) :
FA=1,1885 * 1 * 9,81 = 11,66N
FG=1,0779 * 1 * 9,81 + 0,1 * 9,81= 11,56N

Fa-Fg= 0,1N
Sehr wenig, also müsstet ihr da schon ordentlich heiße Luft reinheißen damit das Ding überhaupt steigt ;)

also ich als hauptschüler würde die waage nehmen womit ich mein gras wiege (siehe das erste bild hier) dann ballon aufblasen zuknoten, an die waage hängen und dann fönen und dann fett krass schauen was passiert, alter !

man man man macht ihr euch ein stress :lol:

[Chaser]

Tja, gibts halt ne Note drauf...
Und Leo, ich verstehs grad auch nicht im geringsten. ;)

[Onkel-Leo]

Tja, gibts halt ne Note drauf...
Und Leo, ich verstehs grad auch nicht im geringsten. ;)

hast nun ne feder gefunden ?

[Alien662]

also ich als hauptschüler würde die waage nehmen womit ich mein gras wiege

Hast du auch die hier Leo?
http://www.waagen-geisberger.de/images/lkw_1.jpg

:mrgreen:

[Chaser]

hast nun ne feder gefunden ?

Ich glaub, das verwerf ich wieder mit der Feder...
Ich werd mich demnächst mit nen paar Kollegen zusammen setzen und dann schaun wir mal, was geht...