HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK ÃƒÂœbungsteil - Department ...

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HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK – ÜBUNGSTEIL 2.3 Flüssigkeiten in anderen Kraftfeldern Treten neben der Erdschwere noch andere äußere Kräfte auf, so sind die Flächen gleichen Drucks in einer homogenen Flüssigkeit im Allgemeinen keine Parallelflächen zur Erdoberfläche mehr. Der Verlauf der freien Oberfläche und weiterer Flächen gleichen Druckes hängt dann vom vorhandenen Kraftfeld ab, dessen Richtung im Allgemeinen nicht mehr zum Erdmittelpunkt zeigt und dessen Größe im Raum veränderlich sein kann. Werden Flüssigkeiten einer konstanten Beschleunigung oder einer konstanten Rotation unterworfen, sind die auftretenden Kräfte bzw. das Kraftfeld zeitlich konstant. Da sich die Teilchen hierbei relativ zueinander und auch dem Rand (Gefäß) gegenüber in Ruhe befinden, sind auch diese Aufgabenstellungen zur Hydrostatik zu zählen. 24.) Ein rechteckiger Behälter (L, B, T) enthält Wasser (Tiefe t). Er wird in Längsrichtung konstant mit a beschleunigt. a) Berechne die Kraft, die das Wasser auf jedes der beiden Tankenden ausübt! b) Zeige, dass die Kraftdifferenz gleich jener Kraft ist, die zur Beschleunigung der Flüssigkeit notwendig ist! L = 6,00 m B = 2,10 m T = 1,80 m t = 0,900 m a = 2,453 m/s 2 25.) Ein würfelförmiger Behälter ist mit Öl (ρ rel = 0,752) gefüllt. Bestimme die Kraft auf die Behälterseite a) wenn eine Beschleunigung a senkrecht nach oben und b) wenn a senkrecht nach unten wirkt! c) Bestimme den Druck auf den Behälterboden, wenn die Beschleunigung 9,81 m/s 2 senkrecht nach unten beträgt! a = 4,9 m/s 2 b = 1,5 m Hydrostatik S. 22
HYDRAULIK UND HYDROMECHANIK – ÜBUNGSTEIL 26.) Ein offener zylindrischer Behälter enthält Wasser (Höhe h). Der Zylinder rotiert um seine Symmetrieachse. a) Wie groß kann maximal die Winkelgeschwindigkeit werden, ohne dass Wasser verschüttet wird? b) Welche Drücke herrschen auf dem Behälterboden bei C und D, wenn ω = 6,0 rad/s ist? H = 2,0 m h = 1,5 m Ø = 1,0 m Flüssigkeiten in anderen Kraftfeldern S. 23
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