Volumenfluss pro Zeiteinheit Kugel

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wallflower97 Auf diesen Beitrag antworten »
Volumenfluss pro Zeiteinheit Kugel
Meine Frage:
Hallo,

Ich habe einen Geschwindigkeitsvektor v=(-3,0,7).
Welches Volumen fließt pro Zeiteinheit durch einen Kreis mit Radius 1, der in der xy-Ebene liegt?


Meine Ideen:
Würde folgendes gehen:

A=pi*r^2 = 3,14*1^2 = rund 3

Für den Fluss: 3*(-3,0,7) =12

Ich habe hier nur geraten eigentlich... smile
Elvis Auf diesen Beitrag antworten »

Ich rate auch mal, und ich würde hier den schrägen Kreiszylinder über dem xy-Einheitskreis in Richtung (-3,0,7) berechnen. Ist sein Volumen über der Grundfläche nicht nur von der Höhe 7 abhängig und damit gleich 7*pi ? Das ist eher 22 als 12.
Nils Hoppenstedt Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Volumenfluss pro Zeiteinheit Kugel
Ja genau, 7 pi ist richtig. Da der Kreis auf der xy-Ebene liegt, ist nur die z-Komponente der Geschwindigkeit für den Fluss durch die Fläche maßgebend. Es ist also

dV/dt = A*dz/dt = A*vz =pi*1²*7 = 7 pi.

Nils
wallflower97 Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Volumenfluss pro Zeiteinheit Kugel
Danke!
Und wie ist es, wenn der Kreis nicht auf der xy-Ebene liegt, sondern mit der xy-Ebene einen Winkel von 45 Grad einschließt und normal auf die yz-Ebene steht?
Nils Hoppenstedt Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Volumenfluss pro Zeiteinheit Kugel
Die allgemeine Formel lautet:



wobei A der Flächeninhalt ist und n der Normalenvektor der Fläche.

Viele Grüße,
Nils
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