Strömungswiderstandskoeffizienten cw berechnen
lima-city → Forum → Sonstiges → Schule, Uni und Ausbildung
ansatz
badminton
ball
berechnen
ermitteln
formel
forum
geschwindigkeit
helfen
http
kugel
luftwiderstand
problem
re
richtung
sagen
schirm
uni
url
vektor
-
Hi,
ich mache mir seit geraumer Zeit Gedanken über ein physikalisches ref="/tag/problem">Problem. Es geht darum, bei einem Badminton-Aufschlag erst den optimalen Abschlag-Winkel zu bestimmen über die Modellierung des schrägen Wurfes und danach den Strömungswiderstandskoeffizientenzu berechnen, da die optimale Kurve durch den Luftwiderstand ja nicht erreicht wird.
Hierzu wurde ein Badminton-Aufschlag gefilmt und mit dem Programm "Viana" (http://didaktik.physik.uni-essen.de/viana/) analysiert. Dabei ist schon eine ganz ordentliche Kurve herausgekommen und den optimalen Winkel habe ich auch schon berechnet, der beträgt 44,7°. Der sollte ja bei einer Höhe von 0m immer 45° betragen, da der Abschlag in einer Höhe von ca. 1,2m sattfindet, denke ich stimmt das so. Außerdem hat Leifi Physik dabei geholfen.
Wenn diese genaue Rechnung bzw die Kurve benötigt wird, bitte sagen.
Jetzt das Problem:
Für den Strömungswiderstandskoeffizienten.
Als Formel habe ich nach dem umformen zu
Die Werte, die ich habe, sind folgende:
Hier fehlt mir jetzt
Kann jemand helfen oder vielleicht zumindest einen Gedankenanstoß geben?
Danke schonmal,
hk1992 -
Diskutiere mit und stelle Fragen: Jetzt kostenlos anmelden!
lima-city: Gratis werbefreier Webspace für deine eigene Homepage
-
Die Luftwiderstandskraft
ist unabhängig von dem Gewicht des Körpers!
Daraus folgt
Die Luftwiderstandszahl
Ich hoffe ich konnte helfen. Falls du die Luftwiderstandszahl jedoch ausrechnen wolltest, musst du die Luftwiderstandskraft besitzen.
Beitrag zuletzt geändert: 22.10.2009 20:24:07 von toolz -
toolz schrieb:
Das habe ich nach der Formel von Wikipedia auch so umgestellt. Da ich aber wederkenne, ist die Berechnung von auch nur einem der beiden nicht möglich. Den
Die Formel, die oben in meinem Anfangspost ist, ist die Umstellung einer Formel, die ich von meinem Lehrer habe.
Beitrag zuletzt geändert: 22.10.2009 20:38:13 von hk1992 -
orientiere dich doch an den fertigen cw-Werten für Kugel und kegel->der schirm ist nix anderes und setze den körper zusammen...
und einen Tipp: wenn man eine Formel hat kann man unter zuhilfenahme einer 2. Formel auch 2 unbekannte werte berechnen...
ich bin leider zu lange raus aus der Materie, dass ich mich genauestens daran erinnere... -
Ich habe jetzt mal ein bisschen gegrübelt und gesucht, und bin dabei auf das hier gestoßen:
http://www.schulphysik.de/strutz/Luftwiderstandrakete.pdf
Was mit dabei nicht gefällt (in Hinblick auf dein Weiterkommen) ist dieser Absatz:
Gemessen wird der cw-Wert einer Rakete normalerweise im Windtunnel4. Dieses Verfahren ist aber sehr aufwändig und obendrein mit meßtechnischen Unsicher-heiten behaftet. So müssen wir in der Regel dem cw-Wert einen groben Schätzwert geben, um ihn dann nach gemessener Flugzeit und -höhe zu korrigieren.
Ich finde allerdings den Ansatz von sebulon nicht ganz ungeeignet: Nimm die Spitze des Badmington-Balles als (Halb-)Kugel und "die Federn" als Kegelstumpf, und versuche, das über ein Art gewichtetes Mittel oder so anzunähern!? (nur so 'ne Idee) -
Er sollte doch
Ich weiß nicht, was es mit der Konstante k in Burgis Links an sich hat, aber ich denke, da steckt die Luftwiderstandskraft drin.
Das ist ein ganzer Brocken, aber immerhin ein Ansatz:
Ich denke mal, wir haben die vektorielle Geschwindigkeit zu allen Zeiten. Wenn man nun die auf diese wirkenden Kräfteund
von der Gesamtkraft, die auf den Körper wirkt abzieht, bleibt die Kraft
Zu beachten wären hier natürlich die Richtungen aller Kräfte, was ziemlich komplex werden kann.
Beitrag zuletzt geändert: 22.10.2009 20:58:23 von toolz -
toolz schrieb:
Er sollte doch
Ja, und wie du lesen kannst, ist das nicht möglich, sondern wird normalerweise empirisch festgestellt.
Ich weiß nicht, was es mit der Konstante k in Burgis Links an sich hat, aber ich denke, da steckt die Luftwiderstandskraft drin.
k ist eine Zusammenfassung mehrerer Konstanten, ist aber dabei egal, wie du sagst: da steckt cw drinne ...
Allerdings ist googeln auf Englisch meist erfoglreicher:
http://www.badmintoncentral.com/forums/showthread.php?t=10453&page=2
a closer to reality is
Cd=0.616
Cd ist der cw-Beiwert auf English -
also ich würd sagen, dass die vektoren der Kräfte in unserem Fall zu vernachlässigen sind, da der v-Vektor die Geschwindigkeit in Richtung der dreh/spiegel/Kern-Achse des Balls liegt.
Fl ist übrigens der Luftwiderstand in N..
d.h. du müsstest wissen, wie die beschleunigung des objekts im Freien Flug aussieht, damit du Fl ermitteln kannst...
dies kann man ermitteln, wenn man den cw-Wertt hat oder experimentell durch freien Fall.
s=a/2*t² t->1s stoppen, s messen
-> resultierendes a ermitteln g-a(res) --> Fl={g-a(res)}*m und das sertzt du dann einfach ein...
das Problem am Federball ist jedoch, dass sich sein luftwiderstand mit steigender Geschwindigkeit verringert, da der schirm zusammengedrückt wird... man müsste also ermitteln, wie sich der verändert und kann dann anhand eines etwas komplexeren Integrals den cw-Wert zu jeder Geschwindigkeit ermitteln, wenn ich mcih nciht irre... -
Diskutiere mit und stelle Fragen: Jetzt kostenlos anmelden!
lima-city: Gratis werbefreier Webspace für deine eigene Homepage
