Hydrodynamik

1 Wasserrohr
L

Wasser strömt mit 0,8 m/s durch ein Rohr mit dem Innendurchmesser von 100 mm.

a) Wie groß ist der Volumensstrom?

b) Mit welcher Geschwindigkeit strömt es aus der am Rohrende befindlichen Düse von 20 mm Durchmesser?

c) Wie lange dauert es, bis 4000 l Wasser durch das Rohr geströmt sind?

d) Um welchen Betrag ändert sich der statische Druck?

2 Wasserrohr
L Durch ein unterschiedlich dickes Rohr fliessen pro Minute 60 Liter Wasser. Der Querschnitt A1 = 10 cm2 liegt 40 cm höher als ein weiterer Querschnitt A2 = 4 cm2.
Welcher Druckunterschied (statischer Druck) entsteht zwischen der Stelle 1 und 2 im Rohr?
3 Loch im Wassertank
M Water flows at a rate of 30 mL/s through an opening at the bottom of a large tank in which the water is 4 m deep. Calculate the rate of escape of the water if an added pressure of 50 kPa is applied to the top of the water.
4 Regentropfen
M Regentropfen fallen mit einer bestimmten Geschwindigkeit zur Erde. Diese Geschwindigkeit ergibt sich aus dem Gleichgewicht zwischen Erdanziehungskraft und Luftreibungskraft. In der Hydro- und Aerodynamik gibt es zwei Formel für die Reibungskraft auf eine Kugel. Für laminare Strömung des Stoke'sche Gesetz: F = 6 π η r v und für turbulente Strömung die Formel: F = 1/2 ρ v2 cw A.
Überlegen Sie anhand einer Rechnung, welche der beiden Formeln die Wirklichkeit einigermaßen richtig beschreibt. η = 18.2 µPa s, ρ = 1.29 kg/m3, cw = 0.3, A = r2 π
5 Venturi Rohr
M In den Physikbüchern ist beschrieben und oft auch gerechnet, wie das Venturi-Rohr funktioniert.
Rechne das nach und erfinde eine Aufgabe mit Zahlenwerten dazu.

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