Aufgaben in Physik?
Hallo alle zusammen, ich hätte da ein paar Probleme mit diesen Beispielen:
1. Eine biologische Messsonde mit einer Massendichte von 500 kg / m³ und einem Volumen von 40 Liter soll auf den Meeresgrund versenkt werden. Wie viele Kilo Beton sind notwendig um den Auftrieb im Wasser zu kompensieren, wenn die Dichte des Betons 2200 kg / m³ und jene von Salzwasser 1030 kg / m³ ist?
2. Berechnen Sie den Druck von gasförmigen Helium in Pascal bei einem Volumen von einem viertel Liter nach einer adiabatischen Zustandsänderung, wenn der Anfangsdruck 6 bar und das Anfangsvolumen 4 Liter betragen haben.
3. Ein Arzt injiziert einem Patienten eine wässrige Lösung (Viskosität = 0,91 mPa.s). Dabei fließen durch die Kanüle (Länge 25 mm, Innendurchmesser 0,5 mm) 10 ml Lösung in 5 Sekunden. Frage A: Wie groß ist der auf die Spritze ausgeübte Druck? Frage B: Wie muss der Radius der Kanüle verändert werden, um bei gleichem Kraftaufwand (gleiche Injektionsspritze) Blut (Viskosität = 15 mPa.s) mit exakt der gleichen Durchflussrate injizieren zu können?
Wenn man mir bezüglich dem helfen könnte, wäre ich sehr dankbar.
2 Antworten
Wir haben also eine Sonde mit Vₛ=40 l und einer Dichte von ρₛ=0.5 kg/l, entsprechend einer Masse von mₛ=ρₛVₛ=20 kg. Die wollen wir zum Sinken in Satzwasser (ρw=1.03 kg/l) bringen, indem wir irgendwelche Betonanhängsel daranhängen (ρb=2.2 kg/l).
Den Beton, den wir dranhängen, können wir durch Vb und mb quantifizieren — das Gesamtvolumen des Konstrukts ist dann Vₜₒₜ=Vₛ+Vb und seine Masse ist mₜₒₜ=mₛ+mb. Die Dichte ist ja ρ=m/V, daher können wir auch eine Gesamtdichte ρₜₒₜ=mₜₒₜ/Vₜₒₜ angeben. Damit das Zeug absinkt, muß es insgesamt dichter als Meerwasser sein, also lautet die zentrale Bedingung ρₜₒₜ>ρw. Das läßt sich relativ schmerzlos aufdröseln, wenn wir auch noch ρb=mb/Vb im Hinterkopf behalten:
Die Zahlen einsetzen, und man sieht sofort, daß man knapp 40 kg Beton braucht.
Auf die anderen habe ich jetzt keine rechte Lust, weil ich dazu die ganzen Formeln nachschlagen müßte.
Danke fürs Erste.
Kannst du mir dann im Nachhinein das andere schicken? Oder zumindest nur die Formeln dafür.
Danke fürs Erste.
Kannst du mir dann im Nachhinein das andere schicken? Oder zumindest nur die Formeln dafür.
Danke fürs Erste.
Kannst du mir dann im Nachhinein das andere schicken? Oder zumindest nur die Formeln dafür.