Nehmen wir an, ich habe ein Aquarium mit einem Gesamtvolumen von 0,25 m3 (100x50x50cm), das mit 160l Wasser gefüllt ist. Es gibt keinen Deckel und das Objekt befindet sich in einem Raum mit Atmosphärendruck auf Meereshöhe. Das Ganze wurde eine Zeit lang nicht bewegt, so dass das Wasser absolut ruhig ist.
Wenn ich nun den Tank in einer Wippbewegung um 3 cm anheben würde, damit das Wasser zu fließen beginnt und eine Welle bildet, wie würde ich dann den maximalen Druck berechnen, den das Wasser an den Wänden aufwirft?
Natürlich würde ich eine bestimmte Zeit warten, bevor ich die andere Seite des Panzers anhebe, damit die Welle in der Höhe gleich bleibt.
Ich denke, ich könnte die Berechnungen selbst durchführen, aber ich habe keine Ahnung, wo ich anfangen soll oder wo ich nach einem Hinweis suchen muss (Kolbendruck, Massenträgheit). Bernoullis Gleichung?).
Der Grund, warum ich das brauche (oder zumindest glaube ich) ist, die Wandstärke zu berechnen. Es ist im Grunde wie eine Wellenbewegungsmaschine, aber offen und mit Wasser gefüllt: Foto
Antworten:
Wenn Sie davon ausgehen, dass Sie die Schaukelbewegung zeitlich so einstellen, dass eine Sinuswelle gut hin und her läuft, können Sie der Höhe des Wassers nur 3 * 2 = 6 Zentimeter hinzufügen. Dies ist ohne Schlammkraft.
Um grobe Zahlen für das Schlammschätzen zu schätzen, würde ich die potentielle Energie eines Test-Rechteckwasserbandes aus Wasser betrachten, das zur Hälfte in der Mitte der Breite des Tanks steht, als Flut, die an der Wand in kinetische Energie umgewandelt wird, ohne dass Reibung in die Tankwand eindringt . Dann wählen Sie einen weiteren Testpunkt entlang der Breite und der Höhe und dem Wert aus, der diesem Punkt entspricht.
Nach 3-4 Probepunkten addieren Sie den maximalen Wert zu dem vorherigen Wert, den Sie für den hydrostatischen Druck erhalten haben.
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