Übung Nr.14 (Wiederholungsaufgaben)
Besprechung: Donnerstag, d. 9. Februar 2006
Einige Konstanten und Materialeigenschaften:
Erdbeschleunigung |
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Dichte von Wasser bei Raumtemperatur |
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Dichte von Luft bei Raumtemperatur |
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Wärmeleitfähigkeit von Kupfer |
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Schmelzwärme von Eis |
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Linearer thermischer |
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Ausdehnungskoeffizient von Stahl |
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Erdradius |
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Aufgabe 1:
a) Ein anfangs ruhender Körper der Masse falle senkrecht und reibungsfrei aus einer Höhe von auf ein Objekt.
Wie groß ist seine Endgeschwindigkeit beim Aufprall auf das Objekt ?
b) Beim Aufprall komme der Körper innerhalb von aus seiner Endgeschwindigkeit zur Ruhe. Welche Kraft wirkt auf das getroffene
Objekt während des Aufpralls ?
Aufgabe 2:
Wie teuer (in EUR) ist der ununterbrochene Betrieb eines Fernsehgerätes über einen Zeitraum von 10 Tagen, wenn das Gerät bei einer
Spannung von den Strom aufnimmt und pro Kilowattstunde (kWh) bezahlt werden müssen ?
Aufgabe 3:
Der Druck in der Wasserleitung betrage im Erdgeschoss eines Hauses
. Wie hoch ist er darüber,
d.h. im 6. Stockwerk ?
Aufgabe 4:
Bei jedem Wind tritt wegen der damit einhergehenden Geschwindigkeit der Luft eine
Druckänderung ein. Berechnen Sie bei einem Orkan mit
die hierduch wirkende Kraft nach oben auf das Flachdach
(
) eines geschlossenen Hauses ?
Aufgabe 5:
Das eine Ende eines Kupferstabes der Länge und der Querschnittsfläche
werde auf einer konstanten
Temperatur von gehalten, während das andere Ende des Stabes einen schmelzenden Eisblock berührt. Wärmeverluste an die
Umgebung können vernachlässigt werden. Welche Menge an Eis wird dabei in 10 Minuten geschmolzen ?
Aufgabe 6:
Um wieviel dehnt sich eine Stahlbrücke (nominelle Länge bei ) aus, wenn ihre Temperatur von
auf steigt ?
Geben Sie das Ergebnis folgendermassen an:
a) Absolut, also in Metern.
b) Relativ zur nominellen Länge.
Aufgabe 7:
Beim Anhängen einer Last der Masse an einen Haken der Masse , der an einer als masselos anzunehmenden
Feder hängt, dehne sich die Feder um
. Haken und Last werden nun um nach unten ausgelenkt
und losgelassen.
a) Berechnen Sie die Federkonstante .
b) Wieviele vertikale Schwingungen führt die Last pro Sekunde aus (Frequenz ) ?
c) Wie groß sind die maximale Geschwindigkeit und die maximale Beschleunigung der Last ?
Aufgabe 8:
Mit welcher Geschwindigkeit müßte man auf dem Nordpol der Erde einen Körper in vertikaler Richtung abschiessen,
damit er eine Höhe des vierfachen Erdradius über der Erdoberfläche erreicht ?
Harm Fesefeldt
2006-02-03