Physik I für Bauingenieure, UTRM, SEPM Vorlesung 14 (30. Jan ...
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<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong><br />
<strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong><br />
<strong>Vorlesung</strong> <strong>14</strong><br />
(<strong>30.</strong> <strong>Jan</strong>. 2006)<br />
http://homepage.rub.de/daniel.haegele<br />
Prof. D. Hägele<br />
<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong> <strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong> WS 2006/07
Inhalt<br />
• Anmerkungen zur Klausur<br />
• Auftriebskraft, ..., Bernoulli-Gleichung<br />
• <strong>Vorlesung</strong>sevaluation (<strong>für</strong> <strong>Physik</strong>fakultät<br />
und Maschinenbau Fakultät)<br />
<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong> <strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong> WS 2006/07
Aufgabe 4<br />
r 1<br />
F 1<br />
Drehmomente bezüglich Drehung bei linker Waage müssen sich aufheben,<br />
d.h.<br />
r1 F1 + r2 F2 + r3 F3 = 0 => F3 = (- r1 F1 – r2 F2)/r3, rechte Waage zeigt –F3 an.<br />
Mit F1 = 20 N, F2 = 60 N, r1 = 1.6 m, r2 = 2.5 m, r3 = 3m finden wir -F3 = 60 N.<br />
Da Gesamtgewichtskraft 80 N, muss linke Waage 20 N anzeigen.<br />
r 2<br />
F 2<br />
<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong> <strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong> WS 2006/07<br />
r 3<br />
F 3
Klausur <strong>UTRM</strong> und <strong>SEPM</strong><br />
• Termin:<br />
Freitag 16. März 2007<br />
• Ort: HNA und HNB<br />
• Zeit: 9.30 Uhr bis ca. 11.30 Uhr<br />
Hilfsmittel: 1x A4 Blatt selbst geschriebene Formel-<br />
Sammlung (wird mit Klausur eingesammelt).<br />
Sitzlisten im Internet spätestens 1 Woche vor der Klausur.<br />
Studentenausweis mitbringen!<br />
<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong> <strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong> WS 2006/07
KORREKTUR: Inelastischer Stoß (<strong>Vorlesung</strong> 08)<br />
<strong>Physik</strong> I <strong>für</strong> <strong>Bauingenieure</strong>, <strong>UTRM</strong>, <strong>SEPM</strong> WS 2006/07
Druckmessung<br />
Flüssigkeitsmanometer Versuch<br />
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Auftriebskraft<br />
Die Formel F = V ρ g<br />
Gilt <strong>für</strong> jeden Körper.<br />
Auftriebskraft entspricht der Gewichtskraft<br />
Eines Körpers mit gleichem Volumen aber<br />
Der Massendichte der Flüssigkeit, die er<br />
Verdrängt.<br />
Gesetz des Archimedes<br />
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Versuch: Dichte von<br />
Flüssigkeiten<br />
Vergleich: Wasser und wässriger Salzlösung<br />
Nach Archimedes<br />
übt eine dichtere<br />
Flüssigkeite eine<br />
stärkere Auftriebskraft<br />
auf den Messstab aus.<br />
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2.2 Ruhende Gase<br />
Gase haben Volumen und Masse, voraus die Dichte folgt. Sie haben<br />
keine feste Gestalt und nehmen jeden ihnen zur Verfügung stehenden<br />
Raum ein.<br />
Gase sind kompressibel, wobei<br />
und<br />
Boyle-Mariottesches Gesetz.<br />
Gesetz gilt <strong>für</strong> ein ideales Gas bei konstanter<br />
Temperatur T.<br />
Mit steigendem Druck nimmt V ab, d.h. Dichte steigt.<br />
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gilt
Lufthülle der Erde<br />
gesucht ist p(h)<br />
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Barometrische Höhenformel<br />
Barometrische Höhenformel<br />
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2.3. Strömende Flüssigkeiten und Gase<br />
Flüssigkeiten und Gase werden hier gleich behandelt, obwohl<br />
Flüssigkeiten inkompessibel und Gase kompressibel sind.<br />
Einschränkung <strong>für</strong> Gase: kleine Druckdifferenzen (z.B. Wetter)<br />
und kleine Höhendifferenzen.<br />
Wirbel in der Luft<br />
Wirbel im Wasser folgen gleicher<br />
<strong>Physik</strong>.<br />
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2.3.1 Reibungsfreie stationäre Strömung<br />
Medium inkompressibel<br />
sich verengendes Rohr<br />
Bahnlinien einzelner Teilchen in der Flüssigkeit.<br />
So genannte: Laminare<br />
(wirbelfreie) Strömung.<br />
Im Gegensatz zu turbulenter<br />
Strömung.<br />
Behandlung von reibungsfreien<br />
Flüssigkeiten (z.B.<br />
nicht Honig).<br />
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Kontinuitätsgleichung<br />
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Versuch Druck von<br />
strömenden Flüssigkeiten<br />
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Resultat<br />
a) b)<br />
a) Abnehmender Druck wegen Reibung (nicht ideale Flüssigkeit)<br />
b) Druckdifferenz bei Engstelle (Erklärung folgt)<br />
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Herleitung Bernoullisches Strömungsgesetz<br />
Zusammenspiel von Arbeit des Drucks, kinetischer Energie und Lageenergie<br />
(siehe nächste Seite).<br />
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Evaluation<br />
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