Arbeitsblatt: Aufgaben Druck und Schweredruck

Markus Fähndrich Physik Seite Aufgaben Druck Schweredruck Hydrostatischer Druck 1. Druck eines „Bleistiftabsatzes (Schuh) Annahmen: ganzes Gewicht auf einem Absatz, Masse der Dame: 60 kg, Absatzgrösse: 5 mm 5 mm Vergleiche diesen Wert mit dem Druck auf einen normalen Schuh der Sohlenfläche von 150 cm2 2. Welcher Druck herrscht in einer Wassertiefe von 100 (inkl. Luftdruck 0 105 Pa) 3. Bei einer Tankstelle wird der Vorratstank neu mit Benzin aufgefüllt. Da fällt einem Arbeiter seine Uhr in den Tank. Sie sinkt auf den Grund des 5 tiefen Tankes a) Welcher Totaldruck ptotal (inkl. Luftdruck) herrscht in dieser Tiefe b) Welche Kraft wirkt von Aussen auf das rechteckige Uhrenglas (3cm 2.5cm) 4 Verschiedene Flüssigkeiten: Wasser (2 1000 kg/m3) und ein Alkohol mit Dichte 1 werden gleichzeitig in ein URohr gefüllt. Exp: Die Steighöhe h2 des Wassers beträgt cm, die des Alkohls cm. Berechne die Dichte 1 des Alkohols Aufgaben Druck und Schweredruck Seite 1 von 5 Markus Fähndrich Physik Seite 5 Lösen Sie die Aufgaben zum Thema Druck a) Wieviel bar Überdruck gegenüber der Umgebung herrschen in einer Flüssigkeit, die auf eine Kolbenfläche von 4 cm2 eine Kraft von 35,6 ausübt? b) Welche Kraft wirkt auf eine Fläche mir dem Inhalt 3 cm2, wenn der Überdruck gegenüber der Umgebung 1,3 bar beträgt? c) Welche Fläche hat eine Kolben, der bei einem Überdruck von 1,85 bar mit einer Kraft von 0,37 herausgedrückt wird? 6 Welche Kraft übt die Atmosphäre auf eine 0,6 breite und 1,4 lange Tischtennisplatte aus? Warum bricht der Tisch nicht zusammen? 7 Wie groß muss der Kolben sein, mit dem man ein 1 schweres Auto mit Hilfe der Trinkwasserversorgung heben kann, wenn diese einen Überdruck von 3,5 bar besitzt? 8 Bestimme den Normaldruck auf dem Feldberg (1500 m) und dem Mount Everest (8500 m) mit Hilfe der barometrischen Höhenformel für 2,718; p0 1 bar 9 Welche Kraft wirkt in 50 Tiefe eines Sees auf die 1 dm2 große Scheibe einer Taucherbrille, wenn in der Taucherbrille a) Vakuum b) Atmosphärendruck herrscht? Was kann der Taucher tun, damit die Brille nicht in den Schädel gepresst wird? Aufgaben Druck und Schweredruck Seite 2 von 5 Markus Fähndrich Physik Seite 10 Ein Auto mit geschlossenen Fenstern versinkt 8 tief in einem See. Die Fahrzeugtüren haben eine Fläche von 1,2 m2. a) Wie groß ist die von außen auf die Tür wirkende Kraft? b) Wie groß ist die von innen durch den Atmosphärendruck auf die Tür wirkende Kraft? c) Was muss der eingeschlossene Fahrer tun, um die Tür öffnen zu können? 11 Ein 100 cm hohes und 70 cm breites Fenster gewährt Einblick in ein Aquarium, dessen Wasserspiegel 45 cm über dem oberen Fensterrand liegt. Welche resultierende Kraft muss die Glasscheibe aushalten? 12 Herrscht in der Apparatur ein Unterdruck oder ein Überdruck? Begründen Sie ihre Antwort. Berechnen Sie den Druck in der Apparatur. Das URohr ist mit einer Flüssigkeit der Dichte 1.356 g/mL gefüllt. Geben Sie den Druck in der Apparatur in den Einheiten bar, mbar, Pa und KPa an. Aufgaben Druck und Schweredruck Seite 3 von 5 Markus Fähndrich Physik Seite 13 Herrscht in der Apparatur ein Unterdruck oder ein Überdruck? Begründen Sie ihre Antwort. Berechnen Sie den Druck in der Apparatur. Das URohr ist mit Quecksilber, Dichte 13500 mg/mL, gefüllt. Geben Sie den Druck in der Apparatur in den Einheiten bar, mbar, Pa und KPa an. 14 Wie hoch muss eine Wassersäule sein, damit am unteren Ende der Säule der gleiche Druck herrscht, wie am unteren Ende einer 50 cm hohen Quecksilbersäule? 15 Wie Gross muss der Gasdruck mindestens sein, damit das Gas durch die Flüssigkeit (Quecksilber, 13.5 g/cm3) strömen kann? Aufgaben Druck und Schweredruck Seite 4 von 5 Markus Fähndrich Physik Seite 16 Wenn der Druck auf der linken Seite auf 900 mbar reduziert wird, steigt die Flüssigkeitssäule auf der linken Seite an. Welche Dichte hat die Flüssigkeit, wenn sich ein Höhenunterschied von 25 cm einstellt? 17 9.5 Octan C8H18 werden in das rechte Rohr eines mit Wasser gefüllten URohres gegeben. Berechnen Sie die in der nebenstehenden Abbildung gezeigten Höhen. Der Rohrdurchmesser beträgt 0.5 cm. Aufgaben Druck und Schweredruck Seite 5 von 5