Lösung zu ¨Ubungsblatt 5 1. Schwerkraft: FG = 3kg · g ≈ 30N

Lösung zu Übungsblatt 5
1. Schwerkraft: FG = 3kg · g ≈ 30N
Auftriebskraft: FA = ρF l · V · g = 1 cmg 3 · 800cm3 · g = 0, 8kg · g = 8N −→ Waage zeigt
22 N an.
2. Gewichtskraft = M · g, Mkrit = kritische Masse.
Kraft, die zum Zerreißen der Oberfläche benötigt wird: Fkrit = σ · b,
wobei σ = 0, 073N/m und b die Gesamtlänge des Randes ist:
b = 4 · 2π · 2mm = 0, 05m → Fkrit = 0.073 · 0.05[N] = 0.0037[N] → Mkrit = Fkrit /g =
0.0037/9.81[N/( sm2 )] = 0.00038[kg]
Mkrit = 0.4[g]
3. I = ∆V
= A · υ −→ υ = I/A
∆t
υ1 = (1 · 10−3 m3 /s)/(4 · 10−4 m2 ) = 2, 5m/s
υ2 = 10m/s
A2
= AF22 → F2 = 800N · A
= 4000N
4. p = 800N
A1
1
Leistung, die Stempel 1 leistet: P = Arbeit/Zeit = (Kraft · Weg) / Zeit
= 800 · 0, 10/1 = 80[W = J/s = N·m/s]
Die Leistung (und auch die Arbeit) von Stempel 2 ist gleich groß (bei Vernachlässigung
von Reibung).
F1 · s1 = F2 · s2
→ ∆s2 = (1/5)∆s1 → ∆s2 = 2.0cm