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projekte:picoflights:phys:start

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projekte:picoflights:phys:start [2015/03/16 20:39] – [Float-Vorgang] thastiprojekte:picoflights:phys:start [2015/03/17 11:27] (aktuell) – [Befüllung in Räumen mit anderer Lufttemperatur] dg0mg
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 ===== Pyhsikalische Betrachtung von Ballons mit geringer Auftriebskräfte ===== ===== Pyhsikalische Betrachtung von Ballons mit geringer Auftriebskräfte =====
-Das physikalische System aus Ballon und Nutzlast ist wegen seiner genauen Abstimmung und hohen Sensitivität auf Umwelteinflüsse nicht leicht beherrschen. Hier werden verschiedene Problemfelder vorgestellt, modelliert und deren Signifikanz und Lösung diskutiert.+Das physikalische System aus Ballon und Nutzlast ist wegen seiner genauen Abstimmung und hohen Sensitivität auf Umwelteinflüsse nicht leicht zu beherrschen. Hier werden verschiedene Problemfelder vorgestellt, modelliert und deren Signifikanz und Lösung diskutiert.
  
 ==== Float-Vorgang ==== ==== Float-Vorgang ====
 Das Einstellen des Floats ist keine einfache Angelegenheit - es liegt ein komplexes dynamisches System vor, viele Variablen sind im Prozess vorhanden. Im Modell sollen die vorliegenden Verhältnisse dargestellt werden, um die tatsächlichen Zusammenhänge zu verstehen. Das Einstellen des Floats ist keine einfache Angelegenheit - es liegt ein komplexes dynamisches System vor, viele Variablen sind im Prozess vorhanden. Im Modell sollen die vorliegenden Verhältnisse dargestellt werden, um die tatsächlichen Zusammenhänge zu verstehen.
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 +Download {{:projekte:picoflights:phys:floating.m|MATLAB-Modell}}
  
 Kausalitätskette: Kausalitätskette:
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 ==== Befüllung in Räumen mit anderer Lufttemperatur ==== ==== Befüllung in Räumen mit anderer Lufttemperatur ====
-Kritisch für den Missionerfolg ist das korrekte Einstellen der resultierenden Auftriebskraft. Beim geplanten Start von [[..:0x06:start]] bei etwa 0°C Außentemperatur wurde der Einfluss der Temperaturverhältnisse auf den Auftrieb diskutiert.+Kritisch für den Missionserfolg ist das korrekte Einstellen der resultierenden Auftriebskraft. Beim geplanten Start von [[..:0x06:start]] bei etwa 0°C Außentemperatur wurde der Einfluss der Temperaturverhältnisse auf den Auftrieb diskutiert.
  
 === Beobachtung === === Beobachtung ===
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 Wenn davon ausgegangen wird, dass der Ballon nicht prall ist, aber von der Umgebungsluft abgeschlossen ist, kann $\frac{V}{T} = const$ als korrekt angesehen werden. Es errechnet bei Abkühlung von 25°C auf 0°C ein Volumenunterschied von vier Litern (Annahme: $V_{25} = 60 l$). Wenn davon ausgegangen wird, dass der Ballon nicht prall ist, aber von der Umgebungsluft abgeschlossen ist, kann $\frac{V}{T} = const$ als korrekt angesehen werden. Es errechnet bei Abkühlung von 25°C auf 0°C ein Volumenunterschied von vier Litern (Annahme: $V_{25} = 60 l$).
 Die Schlussfolgerung, dass nun der Auftrieb um etwa 4g sinkt, ist allerdings voreilig: Der Auftrieb ist proportional zu Dichte und Volumen des verdrängten Mediums, die Dichte kalter Luft ist allerdings signifikant größer als die warmer Luft (http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit). Die Schlussfolgerung, dass nun der Auftrieb um etwa 4g sinkt, ist allerdings voreilig: Der Auftrieb ist proportional zu Dichte und Volumen des verdrängten Mediums, die Dichte kalter Luft ist allerdings signifikant größer als die warmer Luft (http://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichte#Temperaturabh.C3.A4ngigkeit).
-Es finden als gegenläufige Prozesse statt: Das Abkühlen des Gases und die damit einhergehende Volumenabnahme verkleinern den Auftrieb, die größere Dichte der Luft vergrößert ihn. Durch Berechnung der jeweiligen Auftriebskräfte lässt sich ganz und gar eine Vergrößerung des Auftriebs um etwa ein Gramm feststellen.+Es finden also gegenläufige Prozesse statt: Das Abkühlen des Gases und die damit einhergehende Volumenabnahme verkleinern den Auftrieb, die größere Dichte der Luft vergrößert ihn. Durch Berechnung der jeweiligen Auftriebskräfte lässt sich ganz und gar eine Vergrößerung des Auftriebs um etwa ein Gramm feststellen.
  
  
  
  
projekte/picoflights/phys/start.1426538377.txt.gz · Zuletzt geändert: 2015/03/16 20:39 von thasti

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