Aufgaben Mechanik: 6. Übung

FH Merseburg, Physik für Ingenieure, WS 2004/2005
Aufgaben Mechanik: 6. Übung
„Verformung fester Körper, ruhende und strömende Flüssigkeiten und Gase“
(04. Januar 2005)
1. Mit welcher Kraft wirkt der Wasserinhalt auf die rechteckigen Seitenwände eines
Gefäßes (Breite b=20cm, Höhe h=15cm), wenn das Gefäß vollständig mit Wasser
gefüllt ist?
2. Ein Kupferzylinder (Masse mCu=0,446kg) zeigt, völlig in Wasser (ρ =1g/cm³)
eingetaucht, die scheinbare Masse mW=0,396kg und in Benzol eingetaucht die
scheinbare Masse mB=0,402kg. Berechnen Sie die Dichte von Kupfer und Benzol!
3. Für welchen Höhenunterschied ∆h kann die Abhängigkeit der Luftdichte vom Druck
vernachlässigt werden, ohne dass der Fehler größer als 1% wird? Die Dichte der Luft
bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von 760mm Hg beträgt
ρL=1,293kg/m³.
4. Ein Wolframdraht (l0=1m, A0=1mm², E=355GPa, µ=0,17) wird durch die Kraft
F=400N gedehnt.
a. Um welche Strecke ∆l verlängert sich der Draht?
b. Um welchen Wert ∆d ändert sich der Durchmesser des Drahtes?
c. Wie groß ist die relative Volumenänderung ∆V/V infolge der Belastung?
5. Durch ein verlegtes Rohr mit ungleichen Querschnitten A1=2*10-3m2 und A2=10-3m2
strömt Wasser. Es ist zu ermitteln, wie viel Wasser pro Sekunde durch das Rohr fließt,
wenn die beiden Schenkel eines hier angesetzten Flüssigkeitsmanometers eine
Höhendifferenz h=20cm zeigen.
Hausaufgabe
Das Ende des Saugrohres einer Wasserpumpe mit dem Durchmesser d1=20cm taucht in
ein wassergefülltes Vorratsbecken ein. Der Durchmesser des Rohres am Pumpenanschluss
sei d2=10cm. Das Wasser wird auf die Höhe h2=3m gepumpt und strömt mit der
Geschwindigkeit v2=4m/s in die Saugpumpe. Der Luftdruck beträgt pL=101kPa. Wie groß
ist der Druck p2 beim Eintritt des Wassers in die Pumpe?