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10.05.2018
 #2
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0

Wasserbecken

Ein halbkugelförmiges Wasserbecken hat einen Durchmesser

von 10m. Es wird mit Wasser bis zu einer Höhe von 4,70m gefüllt. Es fließen 80 Liter pro Minute in das Becken.

a) Leiten Sie die Formel zur Berechnung des Volumens her.

b) Wie lange dauert es, das Becken bis zur Höhe von 4,70m zu füllen?

 

Guten Morgen Omi67!

 

Ich beginne die Lösung der Frage noch einmal. Ich werde die Lösung abschnittweise veröffentlichen, um damit das Malheur mit dem plötzlich leeren Monitor zu umgehen.

 

Antwort

a)

Ein Schnitt durch das halbkugelförmige Wasserbecken wird durch einen Halbkreis mit dem

Radius r = 5 in den Quadranten I und IV des rechtwinklichen Koordinatensystems dargestellt. Die Wasseroberfläche ist die vertikal liegende Kreissehne bei x = 0,3. Die Längeneinheit sei Meter (m).

Im Quadranten I ist vom Koordinatenursprung aus ein Radius einzuzeichnen. Vom Berührungspunkt

Radius / Halbkreis fällen wir das Lot auf die Abszissenachse.

Es entsteht das rechtwinkliche Dreieck mit der Hypotenuse r und den Katheten x und ρ .

r2=x2+ρ2ρ=r2x2ρ=(r2x2)12

 

Ein Kreis mit dem Radius ρ hat die Fläche

F=πρ2F(x)=π×[(r2x2)12]2F(x)=π(r2x2)r=5 eingesetztF(x)=π(25x2)

 

Das Volumen des eingefüllten Wassers ist

V=554,7 F(x)dxV=50,3 π(25x2)dxV=π×50,3 (25x2)dx

V=π×[25xx33]50,3

V=π×[(255533)(250,30,333)]V=π×(83,3¯37,491)V=π×75,842

V=238,266 m3

 

b)

Volumen=Volumenstrom×ZeitV=˙V×tt=V˙V

 

V=238,266 m3˙V=80lmin×m31000l˙V=0,08m3min 

 

Die zum Füllen des Beckens benötigte Zeit ist

t=V˙Vt=238,266 m30,08m3mint=2978,321min

t=49h 38min 19,3sec

 

LG von

laugh  !

10.05.2018
09.05.2018
 #1
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+1

Folgendes Problem: Ich habe 20 Stück 100-seitige Würfel.

Wenn man mit einem Würfel eine 40 oder darunter würfelt, wird der Wurf als ,,Erfolg" gezählt.
Die Würfel sind natürlich nicht gezinkt.^^
Meine Frage ist jetzt:

Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit mindestens die Hälfte der 20 Würfel mit ,,Erfolg" zu werfen.

 

1.

Ich nehme an, das die Augenzahl der Würfel von 1 bis 100 gehen.

Die Frage kann auch so formuliert werden. Ich habe einen 100-seitigen Würfel und werfe 20 mal.

Die Wahrscheinlichkeit für einen Erfolg wären: 0.4

Die Wahrscheinlichkeit für einen Misserfolg wären: 0.6

P(X10)=1P(X9)=1binomcdf(20,0.4,9)=10.75533720332P(X10)=0.24466279668

 

Die Wahrscheinlichkeit mindestens die Hälfte der 20 Würfel mit ,,Erfolg" zu werfen beträgt 24,47%.

 

2.

Lieber wäre es mir jedoch, wenn mir jemand eine allgemeine Formel nennen könnte,
mit der ich mir berechnen kann wie oft beim einmaligen werfen der 20 Würfel:
19 Erfolge und 1 Misserfolg;
18 Erfolge und 2 Misserfolge,
17 Erfolge und 3 Misserfolge,....usw.
herauskommen könnten.

ErfolgeMisserfolgeWahrscheinlichkeit200(2020)0.4200.60191(2019)0.4190.61182(2018)0.4180.62173(2017)0.4170.63164(2016)0.4160.64155(2015)0.4150.65146(2014)0.4140.66137(2013)0.4130.67128(2012)0.4120.68119(2011)0.4110.691010(2010)0.4100.610911(209)0.490.611812(208)0.480.612713(207)0.470.613614(206)0.460.614515(205)0.450.615416(204)0.440.616317(203)0.430.617218(202)0.420.618119(201)0.410.619020(200)0.400.620

 

 

laugh

09.05.2018
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11.04.2018
 #4
avatar+26400 
+1

 Integration- kann jemand helfen?

 

10a) in eine geostationäre Bahn (h2=4,22104 km ) zu bringen;

W=h2h1F(s)ds=h2h1γmMs2ds=γmMh2h11s2ds=γmMh2h1s2ds=γmM[s2+12+1]h2h1=γmM[s11]h2h1=γmM[s1]h2h1=γmM[s1]h2h1=γmM[1s]h2h1=γmM(1h21h1)=γmM(h1h2h1h2)W=γmM(h2h1h1h2)

 

W= ?

W=6,671011m3kgs2103 kg5,971024 kg(4,220,63704,220,6730)1107 m=6,675,97(4,220,63704,220,6730)10111031024107m3kgs2 kg21m=39,8199(3,58302,68814)109kgm2s2=39,81991.33289188807109 Nm=53,0756216938109 NmW=5,307562169381010 Nm

 

 

10b) aus dem Anziehungsbereich der Erde "hinauszubefördern" ?

W=γmM(1h21h1)=γmM(1h11h2)|1h2=1=0W=γmM(1h1)

 

W= ?

W=6,671011m3kgs2103 kg5,971024 kg(10,6730)1107 m=6,675,97(10,6730)10111031024107m3kgs2 kg21m=39,8199(10,6730)109kgm2s2=(39,81990,6730)109 Nm=59,1677563150109 NmW=5,916775631501010 Nm

 

 

laugh

11.04.2018
10.04.2018

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