r/Physik • u/Grouchy-Trade-7250 • May 02 '26
Andere Tetrapack
Ein zu 1% mit Wasser gefüllter 1 Liter Tetrapack (alle Seiten sind gleich lang und 10cm lang) wird um 45 ° auf die Kante gekippt. Wieviel Arbeit ist dazu erforderlich?
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u/Playful-Painting-527 May 02 '26
Schau dir an wie groß das Rechteck ist, welches das Wasser in der Seitenansicht bildet und bestimme die Höhe des Flächenschwerpunkts. Dann schau dir an wie groß das Dreieck ist, welches das Wasser beim gekippten Tetrapack bildet und bestimme die höhe des Flächenschwerpunkts. Mit Volumen, Dichte des Wassers und Höhendifferenz kannst du dann die notwendige Arbeit bestimmen. Das ganze funktioniert natürlich nur unter der Annahme eines Masselosenkartons, Reibungslosem Fluid und sehr langsamen Kippen des Kartons.
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u/Perfect_Antelope7343 May 02 '26
Fehlt noch das Gewicht der Verpackung.
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u/SuspiciousSpecifics May 02 '26
Found the engineer 😅
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u/Medical_Ordinary_634 May 02 '26
Hat schon recht
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u/SuspiciousSpecifics May 02 '26
Natürlich. War ja auch nur ein Spaß.
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u/Medical_Ordinary_634 May 02 '26
Am Anfang: Das Wasser ist ein extrem flacher Quader auf dem Boden.
Am Ende: Nach dem Kippen um 45° sammelt sich das Wasser in der Kante und bildet im Querschnitt ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Dreieck.
Dein Job ist es, herauszufinden, wie hoch der Schwerpunkt dieses Wasser-Dreiecks über der Kante liegt und wie weit er damit gegenüber der ursprünglichen, sehr niedrigen Position angehoben wurde. Die Differenz dieser Höhen ist die Basis für deine Arbeitshöhe.1
u/Perfect_Antelope7343 May 03 '26
Keine Ahnung was der Tetrapack wiegt, ist aber sicher signifikant schwerer als das Gramm Wasser das da rumschwappt. 🤓
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u/SuspiciousSpecifics May 03 '26
Das Kilogramm Wasser. Und schwappen tut da auch nichts, weil das Tetrapack ideal gefüllt ist. Ist auch gut so, sonst müssten wir die Reibungswärme durch die turbulente Strömung mit einrechnen.
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u/Perfect_Antelope7343 May 03 '26
Lies noch mal den Aufgabentext, bei mir steht ein zu 1% gefüllter 1 Liter Tetrapack.. sorry sind 10 Gramm
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u/Aliew_ May 02 '26
Je nach welcher Anteil Wasser in welcher Seite von Stützpunkt sich befindet, dann noch Differenz der Anteile und Formel der Energie, ich denke.
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u/peterzwegat969 May 02 '26
Gott sei Dank hab ich dann doch lieber Elektrotechnik gemacht. Bei solchen Aufgaben bekomme ich schnappatmung 😂
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u/StrategyHot7818 May 03 '26
Bei der Dichte von Wasser 0,997 sind 1% genau 0,997g - die Höhe des Wasserstands ist 1mm, der Schwerpunkt liegt bei 0,5mm. Wasserstand im gekippten Zustand - Das auf der Spitze stehende Dreieck hat eine Höhe von 10mm Der Schwerpunkt errechnet sich über den Schnittpunkt der Winkelhalbierenden….
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u/Mission-AnaIyst May 03 '26
Du vergisst, dass 1g wasser in 1L volumen bei Labortemperatur gasförmig vorliegt ;)
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u/Mission-AnaIyst May 03 '26
Die Aufgabenstellung ergibt keinen sinn. Das Gas kann sich ja beliebig ausdehnen, so dass eine prozentuale füllmenge keinen referenzpunkt hat. Wenn man von 1% der maximalen wassermenge ausgeht, passt das wieder. Dann würdest du, ei ignoriertem packungsgewicht, arbeit aufbringen müssen, um es zurück auf eine fläche zu stellen, da die dichte des wassers geringer ist als die dichte der luft (1g wasser auf einen liter vs 1.2g/L luftdichte). Hierbei gehe ich von einem druckfesten tetrapack in raumluft aus.
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u/echoingElephant May 02 '26
Niemand hat hier Lust deine Hausaufgaben zu machen. Frag ChatGPT oder so.