Fachhochschule Hannover vorgezogene Wiederholungsklausur

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1 achhochschul Haovr vorzo idrholusklausur.. achbrich aschibau Zit: 9 i ach: hysik II i S Hilfsittl: orlsalu zur Vorlsu. i ir hydrostatisch äu vrlicht a (ählich wi rchids ist bi dr rüfu ds Goldhalts dr öiskro) di zi ir aa i it ir zi, bi dr dr örpr vollstädi i i lüssikit itaucht. a. Di zi i btra,7 k, di i assr,77 k. lchs Volu hat ds rüfkörprs? b. lch Dicht hat dr örpr? (Zusatzfra: us wlch atrial köt r si?) c. lch zi rb sich bi Vrlichwäu i zi ud assr?. Dr razos ouir öcht it i liuballo bis i i Höh vo ca. aufsti ud vo dort it d allschir abspri. (Das ild zit d allo kurz vor i hlvrsuch i ahr, bi d di allohüll aus 6 µ olythyl riss). Das (prall) allovolu V bträt. Rüstass ud Nutzlast btra jwils k. a. aru füllt a bi Start, wi auf d ild rkbar, ur i il ds allos it d uftribsas?. b. lchs idstvolu liu V ist rfordrlich, dait dr allo bi ha ud ir pratur vo C a i druck vo p 96 Startort schwb ka? c. Dr allo wird it d Dopplt ds idstvolus füllt. lch raft uss d allo bis zu Start a od halt? lch schluiu hat r ach d Start? d. i ufsti ds allos sikt dr äußr druck. Das Gas i allo dht sich aus ud füllt i dr rallhöh h das sat allovolu V. rch Si h utr dr vrifacht ah, dass di barotrisch Höhforl ilt ud druck ud dicht proportioal sid.. Dr allo soll off si, d. h. bi Sti obrhalb vo h p ka übrschüssis liu twich. lch axialhöh h ka dr allo utr d ab odllbdiu rrich?. i Stab dr ä ud dr ass k wird u i ukt, dr c vo Rad ud c vo ittlpukt tfrt ist, drhbar aufhät. a. i roß ist di Schwiusdaur dr udäpft Schwiu. b. i üsst i als puktföri ao ass, k aufhät wrd, u di slb Schwiusdaur zu hab? c. i ädrt sich di Schwiusdaur bi i Stab dr ass k, dr i lichr is wi i a. bschrib aufhät wird. d. Das dl aus ufab a. soll u i ikl vo auslkt wrd ud aschlißd fri schwi. Di obachtu ribt, dass di iklaplitud ach Schwiu ur och bträt. i roß ist di bklikostat?. lch ri hat das dl i ufab d. bi dr uslku vo? f. i roß ist das Vrhältis dr ri zwir aufiadrfoldr Schwiu (also z.. di dr Schwiu () ud dr Schwiu )? Dicht:, 9 k, 78 k bi Stadardbdiu vo p ha ud C, c,,78 c.. asr zi

2 ösu: a. Di aa isst di Diffrz zwisch Gwichtskraft ud uftrib zi tspricht dr ass: V : ( ) ( ) V V V V () V V () istz vo aus () i (): V V V zi dr aa i : zi dr aa i assr: V V (,7,77) k, k d,,7 k b. Dicht:, V V, d c s hadlt sich u ita. c. zi dr aa i assr: V V ( ), 77 k zi dr aa i zi: V V ( ), k. u dr physikalisch Größ: dicht bi Stadardbdiu: liudicht bi Stadardbdiu: dicht a Startort: liudicht a Startort: -Volu für Schwbbdiu: V -Volu bi Start: V V 88 a. i Sti wird di dicht rir. i kostat uftribsvolu würd auch dr uftrib rir wrd. Da dr Druck i Irr ds allos lich d ußdruck ist, it di Dicht ds Gass i lich Vrhältis ab, wi di Dicht dr. Di uftribskraft blibt also sola kostat, bis das sat allovolu it Gas füllt ist. b. Schwbbdiu: ( R N ) G wobi ud lli Gaslichu: d V V di Dicht vo ud liu a Startort bzich. p p

3 dicht a Startort: p 96 7 k k,9, 8 p 8 liudicht a Startort: p 96 7 k k,78, 6 p 8 lists liuvolu: R k V 96 k N (,8,6) c. uf d allo wirk di Gwichtskraft ach ut ud di tstzt richtt uftribskraft a ach ob. i Start wird das dopplt ds zu Schwb ds allos bötit lius ifüllt: V V 96 Gwichtskraft: ( s R N ) V ass ds lius: V,6 k 96 6k Gsatass: s k 6k 6k 6k 9,8,9kN s uftribskraft: V ( V ) k,8 96 9,8,kN s Rsultird raft ach ob: Rs (,,9) kn 9,6kN Rs 9,6 k schluiu: a 7, s 6ks s üllt a d allo it dr dopplt liu, di für das Schwb bötit wird, so wird r it fast ach ob bschluit. d. alloidruck ist ir lich d äußr druck. s ilt für all Höh h: p ( h) p ( h) ud auch a Startort ilt: p p Das Vrhältis vo Druck ud Dicht i allo ist kostat (folt aus dr alli Gaslichu) p ( h) p ( h) s folt: ( h) ( h) p h p p V Startort ilt: V V ud da di ass ds lius bi ufsti ds allos bis auf di Höh h kostat blibt, V ilt i dr Höh h p bfalls: ( hp ) V V arotrisch Höhforl: p ( h ) p p ( hp ) p h p p

4 s folt: V h p V p Uforu ach h : p V p V h p V V ha hp, 9k 9,8 s 96 rallhöh: h 7986,867 8,87 k. Offr allo: Di ass ds üllass ädrt sich also auch di Gsatass ds allos ud dait si Gwichtskraft p blibt obrhalb vo h p icht hr kostat. s ( h) ( h) Obrhalb vo h sikt it stidr Höh dr äußr druck ud dshalb wird auch di it stidr Höh rir. uftribskraft ( h) uftribskraft obrhalb vo Di axialhöh ( h ) ist. h ( h) ( h) V h ist rricht, w di uftribskraft ( h ) R N. lich dr Gwichtskraft p uftribskraft: ( h ) h V Gwichtskraft: ( h ) R N V h p diu für h : ( h ) ( h ) s folt: ösu: h V R N V h p p R N h p V ( ) p ( ) V h N (,8,6) h 7986 h 7986,6, k a. Dr schwid Stab stllt i physikalischs dl dar. rähitsot: s h s k k, 8 7 s k k k k s,8,6 k,8k

5 ifrquz: (it 9,8 s - : Schwiusdaur: (it 9,8 s - : b. athatischs dl: dllä: d 8k, s 7 k s d 8k 9,8 7 k s π, s, s ) π, s ) l s l, 8, s c. s ädrt sich ichts. Di Schwiusdaur ist uabhäi vo dr ass. t si t cos t si cos π si si si π π cos cos cos π ( ) t d. Gdäpft Schwiu: () ür t ilt: s ilt: ud: s folt: xakt ösu: Nähru: ( ),s ( ), s a ka di bklikostat auch xakt bsti: s ilt: π π ( ) π π ( )

6 π π π,7 π,68 Nähru 997,,68 Dr Utrschid ist abr vrachlässibar. ür dis ösu ibt s Sodrpukt Di pottill ri tspricht dr Hubarbit für d Schwrpukt: h S pot it: ( ) cos h h ( ) cos,,996, h ottill ri:, pot S h f. s sid vrschid ösusw ölich. I vorlid ispil all btracht wir di kitisch ri zwir aufiadrfoldr Nulldurchä. i. ri -t Schwiu: ki i. ri ()-t Schwiu: ki s folt: ki ki ki ki si si ki ki si si ki ki ß ß ki ki Nähru: %,98,), ( ß ki ki Di () Schwiu hat also ur och % dr ri dr -t Schwiu. i jdr Schwiu h also 6% dr ri vrlor.