Physik I, WS 1993/94
Übung Nr. 12
Abgabetermin: 27. Januar 1994
Aufgabe 1: (5 Punkte)
Eine Kapillare von Länge ist an beiden Enden verschlossen. In
horizontaler Lage des Röhrchens befindet sich in der Mitte eine
lange Quecksilbersäule, an den beiden Enden jeweils
lange Luftsäulen. Quecksilber hat die Massendichte
. Stellt man die Kapillare in vertikale
Lage, so wird die eine Luftsäule
und die andere
lang. Wie groß ist der Druck in den
Luftsäulen bei horizontaler Lage des Röhrchens ?
Aufgabe 2: (4 Punkte)
Ein rotationssymmetrisches Gefäß läuft unten in eine feine Öffnung
mit dem Querschnit aus (siehe Abbildung unten links).
a) Wie muß die Meridiankurve des Gefäßes beschaffen sein,
damit diese Anordnung als Wasseruhr geeicht werden kann, d.h. damit
gleichen Höhenunterschieden des Flüssigkeitsspiegels
gleiche Zeitintervalle entsprechen ?
b) Welchen maximalen Radius muß die Uhr haben, wenn sie für
und
eine Stunde lang laufen soll ?
Aufgabe 3: (6 Punkte)
Aus einem axialen Rohr mit Radius strömt Luft mit der
Geschwindigkeit
in den Zwischenraum zweier
kreisförmiger paralleler Platten mit Radius
. Der Abstand
der Platten beträgt (siehe Abbildung oben rechts).
Die Kompressibilität der Luft kann vernachlässigt werden. Wie groß
ist die Anziehungskraft der Platten ?
Aufgabe 4: (5 Punkte)
Eine kreisförmige Scheibe mit Radius rotiert mit der
Winkelgeschwindigkeit
im Abstand
von einer ruhenden Platte. Zwischen der rotierenden Scheibe und der Platte
befindet sich eine Ölschicht mit der Viskosität
.
Welches Drehmoment und welche Leistung sind für diese Bewegung
erforderlich ?
Harm Fesefeldt
2007-08-03