Physik Aufgabe nicht verstanden

Wissenschaft Mathematik
#1

Hey meine Lieben ich bin gerade dabei ein paar aufgaben zu lösen und es lief eigentlich ganz gut bis zu dieser aufgabe bei der ich einfach zu keiner vernünftigen lösung komme :frowning:

Also die Aufgabe lautet: Gegeben sei ein hydraulischer Kraftverstärker. wie groß muss d2 sein damit für A1= 10cm² gilt dass F2= 100*F1 ist.

Also mein Lherer hat als Lösungswert 35,68 cm angegeben aber irgendwie komme ich nicht drauf :frowning:
Also gegebn war A1= 10cm², A2= pi*d2²/4 und das der druck p1=p2 sein soll weil die kolben auf einer höhe sind.
sein Lösungs hinweis lautet: Sehen sie p1 und p2 also absolute drücke an und vergessen sie die umgebungsdrücke nicht! verwenden sie den ansatz p1=p2. Erkennen sie dass das Verstärkungsverhältnis F2/F1 trotzdem vom umgebungsdruck unabhängig ist. überlgen sie wie lang ein hebel sein müsste wenn man damit ebenfall ein verstärkungsverhältnis von 100 erreichen wollte.

Also ich habe das schon versucht zu lösen aber irgendwie komme ich nicht so richtig auf den ansatz und versteh auch nicht wie ich daanfangen soll :frowning:

Es wäre wirklich nett wenn mir einer helfen könnte steh kurz vor einer klausur :S

LG und danke für jede HIlfe

#2

Die vorgegebene Lösung ist korrekt. Ein Kreiskolben mit 1000qcm Fläche hat einen Durchmesser von 35,7cm.
Der Umgebungsdruck ist irrelevant.

#3

Hallo nochmal,

leider gilt für diese Frage das gleiche, wie für die vorhergehende - ich habe keine Ahnung mehr.

LG, Peter

#4

F = p * A

p0: äußerer Luftdruck

(a) prel1 = p1 - po
(b) prel2 = p2 - po

F2/F1 = 100
= (p2 * A2)/(p * A1)

Umgestellt nach A2:

A2 = (100*p1 * A1)/p2

mit
A2 = pi*d2²/4

d2² = (4*100*p1 * A1)/(p2*pi)

für p1 = p2, kürzen sich p1 und p2

d2² = (4*100* A1)/(pi)
= 400 * 10 cm² / pi

Daraus die Wurzel ergibt bei mir für d2:
35,68 cm

überlgen sie wie lang ein hebel sein müsste wenn man damit ebenfall ein verstärkungsverhältnis von 100 erreichen wollte.

Hebelgesetz

r1 * F1 = r2 * F2

r1 = r2 * F2/F1
= r2 * 100

#5

Hi vogue,

Hey meine Lieben ich bin gerade dabei ein paar aufgaben zu
lösen und es lief eigentlich ganz gut bis zu dieser aufgabe
bei der ich einfach zu keiner vernünftigen lösung komme :frowning:

Also die Aufgabe lautet: Gegeben sei ein hydraulischer
Kraftverstärker. wie groß muss d2 sein damit für A1= 10cm²
gilt dass F2= 100*F1 ist.

Also mein Lherer hat als Lösungswert 35,68 cm angegeben aber
irgendwie komme ich nicht drauf :frowning:
Also gegebn war A1= 10cm², A2= pi*d2²/4 und das der druck
p1=p2 sein soll weil die kolben auf einer höhe sind.
sein Lösungs hinweis lautet: Sehen sie p1 und p2 also absolute
drücke an und vergessen sie die umgebungsdrücke nicht!
verwenden sie den ansatz p1=p2. Erkennen sie dass das
Verstärkungsverhältnis F2/F1 trotzdem vom umgebungsdruck
unabhängig ist. überlgen sie wie lang ein hebel sein müsste
wenn man damit ebenfall ein verstärkungsverhältnis von 100
erreichen wollte.

Also ich habe das schon versucht zu lösen aber irgendwie komme
ich nicht so richtig auf den ansatz und versteh auch nicht wie
ich daanfangen soll :frowning:

Ansatz, wie oben schon genannt: p1 = p2.

Nun gilt per Definition p = F/A.

Also F1/A1 = F2/A2 = F2/(pi d^2 / 4).

Laut Aufgabe soll gelten F2 = 100 F1, also: F1 / A1 = 100 F1 / pi / d^2 * 4.

Nach Umstellen und Kürzen von F1: d^2 = 400 A1 / pi.

Nach Einsetzen und Wurzelziehen folgt: d = 35,68 cm.

That’s all! :wink:

Es wäre wirklich nett wenn mir einer helfen könnte steh kurz
vor einer klausur :S

LG und danke für jede HIlfe

Hoffe, geholfen zu haben.

VG, Christoph