Übung 6 Aufgabe 1 d)

    Beim erneuten Rechnen von Aufgabe 1d) ist mir aufgefallen, dass ich gerade nicht wirklich den Ansatz für die Kraft Fy nachvollziehen kann bzw. von wo die Formel stammt. Vielleicht ist das auch jemanden schon aufgefallen...


    Meine Idee war, dass man die Formel bei 2.2 in der Formelsammlung, also die Definition der Kräfte über die Addierung aller Volumenkräfte und Oberflächenkräfte nimmt und man da Volumenkräfte jetzt als vernachlässigbar annimmt und die Kräfte wie in der Aufgabenstellung nur in y-Koordinate für die rechte und linke Wand betrachtet, erhält man ja für S = Sl + Sr das selbe Ergebnis wie in den Lösungen, nur mit positiven Vorzeichen.


    Betrachtet man aber jetzt das Lösungsbild, dann erkennt man, dass die Normalenvektoren auf der linken Seite Sl und rechten Seite Sr in das Rohr hineinzeigen und nicht wie gedacht nach außen, weil man das Kontrollvolumen auf das Rechteck (siehe Aufgabenstellung) umschließt. Gut, wieso aber? Wenn ich das Ergebnis mit meinen Normalenvektoren nach außen berechne, bekomme ich das selbe Ergebnis mit positiven Ergebnis für Aufgabe 1d) raus.


    Schaut man sich die Aufgabenstellung bei d) nochmal genau an, dann sieht man, dass man die Kraft von Flüssigkeit auf das Rohrstück berechnen soll. Da man ja weiß, dass das positive Oberflächenintegral die y-Kraft von Rohr zur Flüssigkeit und das negative Oberflächenintegral die y-Kraft von Flüssigkeit zum Rohr sind, müssen dementsprechend die Oberflächenkräfte beide ein negatives Vorzeichen haben. Bin mir aber nicht sicher, ob man das wirklich so machen kann ... :D


    Naja, lange Rede kurzer Sinn - eigentlich sind meine Fragen, die mir Kopfschmerzen bereiten:


    "Woher kommen die negativen Vorzeichen in der Formel für die Oberflächenkräfte?"
    "Wieso nimmt man die Normalenvektor in die entgegengesetze Richtung in das Kontrollvolumen rein?"


    Wäre cool, wenn jemand mir auf die Sprünge helfen könnte bzw. mich berichtigen könnte!


    LG BillyLow

    Ich hab den Normalenvektor auch raus, dafür noch mal -1 gerechnet, da man ja die Kraft der Flüssigkeit auf den Körper berechnet und nicht die Kraft des Körpers auf die Flüssigkeit (dann müsste man nicht mal -1 rechnen, ist analog zu der Aufgabe mit dem Zelt). Dann hebt sich das Minus mit dem Minus von t=-pn weg und da man die Normalenvektoren anders herum hat, kommt auch das Richtige raus.
    Die haben das in der Lösung anscheinend anders herum betrachtet, ich würde aber eine Betrachtungsweise konsequent durchziehen, dann macht man auch keine Vorzeichenfehler.

    Danke, ja ähnlich hab ich mir das auch am Ende überlegt. Komischerweise nimmt man ja in der letzten Aufgabe 1.e) sowieso den Betrag der Kraft, sodass man auch mit falschen Vorzeichen aufs selbe Ergebnis kommen sollte. Aber danke, ich werde auch konsequent meine Vorgehensweise durchziehen und die Normalenvektoren aus dem Kontrollvolumen zeichnen!