Geschwindigkeit eines Wasserstrahls?
Ich habe in Physik eine Aufgabe bekommen die ich nicht lösen kann, die lautet wie folgt: Die Feuerwehr löscht vo einer Leiter in 12 m Höhe mit einem waagerechtem Strahl ein Feuer. Der Strahl trifft ein Fenster in 7m horizontaler Entfernung und 9m Höhhe. Berechnen Sie die Wassergeschwindigkeit an der Düse.
Ich habe keine Formel gefunden mit der ich das ausrechnen könnte. Vielleicht kann mir einer helfen.
1 Antwort
Die Gravitation wirkt auf alle Objekte gleich. Die waagerechte Geschwindigkeit des Wasser kann an dieser Stelle also ignoriert werden. Das Wasser fällt mit einer Beschleunigung von 9,81m/s² Richtung Boden.
Anhand dessen kannst du also ausrechnen wie lange das Wasser benötigt um 3 Meter tief zu fallen (die Differenz von 12m Leiterhöhe und 9m Fensterhöhe)
Jetzt wo du weißt wie lange das Wasser benötigt um 3m in der vertikalen zurückzulegen kannst du ausrechnen wie schnell das Wasser am Stahlrohr sein muss um in dieser Zeit die 7m horizontale Strecke zurück zu legen.
Geschwindigkeit = weg/Zeit
Die Zeitangabe hast du dir ja umständlich erarbeitet indem du ausgerechnet hast wie lang es dauert damit etwas 3m tief fällt.
Die Wegstrecke ist mit 7m gegeben.
Die Wegstrecke von 7m geteilt durch die Zeit in Sekunden ergibt die Geschwindigkeit des Wasser in m/s
Um auf die Fallzeit zu kommen benötigst du die Höhe sowie die Gravitationskonstante.
Wenn man die Formel für die Fallbeschleunigung nach der Zeit umstellt ergibt das
t=√2h/g
Du rechnest als die Höhe (3m) Mal 2 und teilst das durch 9,81. Davon ziehst du die Wurzel. Die Formeln kann man selbst umstellen (Beschleunigung = Weg/Zeit²). Die Fallbeschleunigung auf der Erde ist eine konstante von 9,81m/s²
Gibt es da eine spezielle Formel für oder muss ich mir die herleiten?