Übung Nr.11
Abgabetermin: Donnerstag 22.Januar 2004
Aufgabe 1: (8 Punkte)
Die Oberflächenspannung von Quecksilber beträgt
bei
Celsius, die Dichte ist
.
a) 8000 Hg- Kugeln mit Radius
werden zu einem einzigen großen Tropfen
vereinigt, der als Kugel mit Radius behandelt werden soll. Wie groß ist die dabei
frei werdende Energie ?
b) Welcher Überdruck herrscht infolge der Oberflächenspannung in den kleinen und im großen
Tropfen ?
c) Das Quecksilber wird in ein offenes U- Rohr gefüllt, dessen einer Schenkel einen
Innendurchmesser von , dessen anderer einen von hat. Wie groß ist die
Höhendifferenz zwischen den beiden Flüssigkeitssäulen ?
Aufgabe 2: (8 Punkte)
In einem Rohr mit Querschnit
befinden sich 4 Druckmeßsonden.
Im Falle d) verengt sich das Rohr auf einen Querschnitt von
.
Durch das Rohr geht eine Luftströmung mit Geschwindigkeit .
Wie groß ist der Höhenunterschied der Wassersäulen in den 4 Manometern ?
Anmerkungen:
ist der äußere Luftdruck, Luft hat eine Dichte von
. Gase können näherungsweise als inkompressibel betrachtet
werden, wenn die strömungsbedingten Druckunterschiede klein gegenüber dem Wert des
statischen Druckes sind.)
Aufgabe 3: (4 Punkte)
In einem Gefäß befindet sich Wasser mit einer Höhe . In welcher Höhe über dem Boden des
Gefäßes muss man eine Öffnung anbringen, damit das ausströmende Wasser möglichst weit
entfernt auf die Unterlage trifft, auf der das Gefäß steht ?
Harm Fesefeldt
2007-08-01