247
🖩
Betonblock
Welche Spannung ist notwendig, um an einem Betonblock eine Längenänderung von 0,1% zu erzeugen? (E = 14 000 N/mm²)
248
🖩
Stahldraht
Welche Längenänderung erfährt ein Stahldraht von 2 mm Durchmesser und 4 m Länge, an dem eine Zugkraft von 250 N angreift? (E = 210 000 N/mm²)
249
🖩
Krankette
Die Gliederkette eines Krans soll eine Masse von 5 t tragen. Wie groß muss der Durchmesser des Rundstahles sein, wenn die zulässige Zugspannung 5,5 kN/cm² beträgt?
251
🖩
Reißnagel
Ein Reißnagel hat einen Kopf von 1 cm² Fläche und eine Spitze von 0,1 mm². Eine Kraft von 10 N wirkt auf den Nagel. Wie groß ist jeweils der Druck an Kopf und Spitze?
255
🖩
Lastkahn
Ein Lastkahn von 6,5 t Masse gelangt vom Fluss ins Meer (Dichte 1,03 g/cm³). Wie viel muss zugeladen werden, damit der Tiefgang gleich bleibt?
257
❓
Spielzeugboot
In einer Badewanne schwimmt ein Spielzeugboot aus Blech. Es bekommt ein Leck und sinkt. Was geschieht mit dem Wasserspiegel in der Badewanne?
258
🖩
Luftballon
Auf welches Volumen muss ein Luftballon von 5 g mit Leuchtgas aufgeblasen werden, damit er in der Luft gerade schwebt? (`ϱ_"Gas"= 0,85" kg/m³"`, `ϱ_"Luft"=1,29" kg/m³"`)
259
🖩
Körper-Dichte
Ein Körper wiegt in der Luft 30 N und in Wasser 18 N. Wie groß ist seine Dichte?
261
🖩
Körper-Dichte
Welche Dichte hat ein Körper, der in der Luft 1,93 N und unter Wasser 1,76 N wiegt?
262
🖩
U-Boot
Ein U-Boot hat ein kreisförmiges Fenster von 25 cm Durchmesser. Auf das Fenster wirkt eine Kraft von 73,6 kN. In welcher Tiefe befindet sich das U-Boot? (Dichte des Meerwassers: 1,03 kg/dm³)
263
🖩
Metallstück
Ein Metallstück wiegt in der Luft 28 N, in Wasser 25 N. Wie groß ist seine Dichte?
264
🖩
Wrackteil
Ein unter Wasser liegender, stählerner Wrackteil (Dichte 7,5 kg/dm³) wirkt am Zugseil mit der Kraft von 5,5 kN. Wie schwer wird er über Wasser sein?
265
🖩
gesunkenes Schiff
Um ein gesunkenes Schiff zu heben, werden 30 leere Fässer von je 2 m³ Inhalt und je 150 kg Eigenmasse daran befestigt, wodurch das Schiff gerade zu steigen beginnt (Dichte des Meerwassers: 1,03 kg/dm³). Wie schwer ist das Schiff im Wasser?
266
❓
Holzquader im Wasser
Auf den ebenen Boden eines gefüllten Wasserbeckens wird ein wasserdicht abschließender Holzquader gedrückt (Dichte 0,6 kg/dm³). Was geschieht, wenn man den Quader los lässt?
267
🖩
Aluminiumzylinder
Ein Aluminiumzylinder (Dichte 2,7 kg/dm³) wiegt in der Luft 300 N und in Terpentin 200 N. Wie groß ist die Dichte von Terpentin?
268
🖩
Tiefseetauchkugel
Eine Tiefseetauchkugel befindet sich in 5000 m Tiefe. Wie groß ist die Druckkraft auf das 4 dm² große Fenster?
269
🖩
Autotür
Eine 1 m² große Autotür ist (nach einem Sturz in einen Fluss) im Mittel 1 m unter Wasser. Welche Kraft benötigt man, um sie zu öffnen, bevor Wasser eingedrungen ist?
270
🖩
Quader
Ein Quader (5 cm x 5 cm x 10 cm) aus Aluminium (Dichte 2,7 kg/dm³) hat in einer Flüssigkeit ein scheinbares Gewicht von 3,53 N. Wie groß ist die Dichte der Flüssigkeit?
285
🖩
Strömung im Rohr
Eine horizontale Röhre von 15 cm Durchmesser hat eine Verengung von 5 cm Durchmesser. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers in der Röhre beträgt 1 m/s, der Druck 1 bar. Wie groß sind die Geschwindigkeit und der Druck in der Verengung?
302
🖩
Welche Auftriebskraft erfährt eine Kugel von 50 mm Durchmesser in Glycerin (`ϱ_"Gl"= 1,26" g/cm³"`)?
303
🖩
U-Rohr
In einem U-Rohr befindet sich unten Quecksilber (`ϱ_"Hg"=13,5" g/cm³"`). Auf der einen Seite ist 12 cm hoch Wasser, auf der anderen Seite 20 cm hoch Öl (`ϱ_"Öl"= 0,9" g/cm³"`) aufgefüllt.
Welchen Höhenunterschied haben die Spiegel in beiden Schenkeln?
305
🖩
Körper-Dichte
Ein Körper wiegt in Luft 30 N, in Wasser 24 N. Wie groß ist seine Dichte?
306
🖩
Druck
Mit dem Daumen kann man mit einer Kraft von 40 N die 0,8 cm² große Öffnung einer Wasserleitung zuhalten.
Wie groß ist der Druck in bar?
307
🖩
Umrechnung Druck
Wie viel Pa entspricht ein Druck von 2,27 atü?
Hinweis: Die Abkürzung atü bedeutet Atmosphäre-Überdruck, dh. es ist ein Druck gemeint, der über dem Luftdruck von 1 bar liegt.
308
🖩
Schmuckstück
Ein golden aussehendes Schmuckstück ist auf der Balkenwaage mit einer Masse von `m_1=15,80" g"` im Gleichgewicht. Taucht das an der Waagschale hängende Schmuckstück zur Gänze in Wasser, so wird das Gleichgewicht durch eine Masse von `m_1=14,30" g"` hergestellt.
Aus welchem Material besteht das Schmuckstück vermutlich?
311
🖩
Ein Ölfeld in Texas hat in einer
Tiefe von 2 km eine Druck von 200 bar. Wie groß ist die Höhe
einer Säule aus Bohrschlamm (Dichte 1,9 kg/dm³), die nötig
ist um diesen Druck abzudecken?
312
🖩
Ein bestimmter Druck, der eine 60 cm hohe Wassersäule halten kann, hält eine Säule einer 50 cm hohen bestimmten Salzlösung. Wie groß ist die Dichte der Salzlösung?
314
❓
Auf einer Waage steht ein Wassergefäß, es besteht Gleichgewicht.
Was zeigt die Waage an, wenn man einen Metallkörper ins Wasser hängt, ohne dass er den Boden berührt?
867
✅ *
Umgestülptes Wasserglas
Wenn
das umgestülpte Glas in die Wasserwanne gedrückt wird, ist der Luftdruck
im Glas …
876
✅ *
Wasserspiegel
Bei
Hineindrücken des umgestürzten Glases in die Wanne wandert der Wasserspiegel im Glas …
882
✅ *
Waage
Ein
Stahlwürfel mit der Masse 7,8 kg und 1 dm³ Rauminhalt taucht ins Wasser.
Die Waage ist im Gleichgewicht, wenn man auf die Waagschale …
1211
🖩
Eintauchender Zylinder
Wie weit wird ein 20 cm hoher Zylinder aus Aluminium mit dem Radius 45 mm in Wasser getaucht, wenn er dabei einen scheinbaren Gewichtsverlust von 10 % erfährt? (Die Zylinderachse ist normal zur Wasseroberfläche)
1213
🖩
Eintauchender Zylinder
Welche Höhe hat ein Zylinder aus Plexiglas mit dem Radius 25 mm, der 5 cm in Wasser getaucht wird und dabei einen scheinbaren Gewichtsverlust von 12 % erfährt? (Die Zylinderachse ist normal zur Wasseroberfläche)
1229
🖩
Mauerpfeiler
Welche Belastung ist für einen Mauerpfeiler von 0,65 m x 0,95 m zulässig, wenn die zulässige Spannung 50 N/cm² beträgt?
1364
🖩
Druckeinheit Torr
Wie viel Pa entspricht ein Druck von 428 Torr?
Hinweis: Ein Torr entspricht dem Druck von 1 mm Quecksilbersäule (Quecksilberbarometer).
2275
❓
Welche Konstanten beschreiben das Verhalten eines Materials (Festkörper) bei mechanischer Beanspruchung?
2291
🖩
Messingstab
Der Durchmesser eines Messingstabes beträgt 6 mm. Welche Kraft dehnt seine Länge um 0,2%?
2299
❓
Warum steht in kommunizierenden Gefäßen der Spiegel einer einheitlichen Flüssigkeit überall gleich hoch?
2305
🖩
Wie groß ist die Auftriebskraft, die an einer völlig untergetauchten Korkkugel (Dichte: 240 kg/m³, Durchmesser 2 dm) wirkt?
2318
🖩
In einem Heißluftballon von 18 m Durchmesser befindet sich Luft der Dichte `ϱ_"H"=0,98" kg/m³"`, während jene der Außenluft `ϱ_"L"=1,27" kg/m³"` betrage. Wie groß darf die Masse des Ballons samt Gondel höchstens sein, wenn zwei Personen (zusammen 170 kg) befördert werden sollen?
2333
🖩
Bei der hydraulischen Presse in der Abbildung ist die Wirkung noch durch eine Hebelübersetzung verstärkt. Wie groß ist die Kraft `F_2` bei einer Kraft `F=25" N"` folgenden Abmessungen: Kolbendurchmesser `d_1=10" mm"` und `d_2=75" mm"`, Wirkungsgrad 90%, Hebelarme `a=15" cm"` und `b=4" cm"`:
3887
❓
Warum wird das Volumen eines mit Helium (He) gefüllten Wetterballons mit steigender Höhe größer?
4858
✅ *
Ein gasgefülltes Gefäß hat die Form eines Kegelstumpfes. Das Gewicht des Gases sei vernachlässigbar. Welche Aussagen sind zutreffend? …
4913
🖩
Mit einer Nagelspitze (`A=0,05" mm²"`) wird die Oberfläche eines Metalls unter Anwendung einer Kraft von 4 N geritzt. Welcher Druck wird dabei ausgeübt?
4914
🖩
Das Fenster einer Tiefseetauchkugel hat einen Flächeninhalt von 5 dm². In 2000 m Tiefe herrscht ein Druck von rund 200 bar. Welche Kraft muss das Fenster aushalten?
4915
🖩
Mit dem Daumen kann man mir einer Kraft von 40 N die 0,8 cm² große Öffnung der Wasserleitung zuhalten. Wie groß ist der Druck in der Wasserleitung?
5125
🖩
In welcher Höhe beträgt der Luftdruck nur mehr die Hälfte des Normalluftdrucks auf der Erdoberfläche?
6035
🖩
Bei einer hydraulischen Presse wid mit `F_1=20" N"` auf eine kreisförmige Fläche von `5" mm"` Durchmesser gedrückt. Welche Kraft ergibt sich, wenn der Presskolben einen Durchmesser von `0,2" m"` hat?
6039
✅ *
Welche der folgenden Aussagen über den hydrostatischen Druck in einem gegebenen Punkt einer Flüssigkeit treffen zu: …
6040
🖩
Unter `1" Torr"` versteht man den hydrostatischen Druck einer `1" mm"` hohen Quecksilbersäule (`ϱ=13,6" kg/dm³"`).
Berechne diesen Druck in Pa.
6043
✅ *
Eine `1 " m"^2` große Autotüre ist im Mittel `1" m"` unter Wasser. Um sie zu öffnen bevor Wasser ins Wageninnere eingedrungen ist, benötigt man eine Kraft von etwa …
6044
🖩
Welcher Höhendifferenz entspricht ein Gewichtsdruck von `1" Pa"` in Kohlenstoffdioxid (`ϱ=2" kg/m³"`)?
6045
🖩
Wie groß ist der Gewichtsdruck, den die Luftsäule in einem `20" m"` hohen Schornstein ausübt(`ϱ=1,3" kg/m³"`)?
6046
🖩
Ein Ölbehälter hat die Form eines Zylinders von `0,8" m"` Durchmesser und `1" m"` Höhe. Das oben angesetzte `3" m"` hohe Füllrohr und der Behälter sind mit Öl (`ϱ=0,8" kg/dm"³`) gefüllt. Wie groß ist der hydrostatische Druck am Boden des Behälters? Welche Kraft wirkt als Folge des hydrostatischen Drucks von unten auf den Deckel des Behälters?
6049
✅ *
Auf einen schwebenden Ballon wirkt die Gewichtskraft `F_"G"` und die Auftriebskraft `F_"a"`. Es gilt: …
6054
🖩
Welches scheinbare Gewicht hat ein `200" N"` schwerer Steinblock (`ϱ=2 700" kg/m³"`) unter Wasser?
6055
🖩
Welche Dichte hat ein Körper, der in der Luft `1,93" N"` und unter Wasser `1,76" N"` wiegt?
6056
🖩
Auf welches Volumen muss eine Gummiblase mit `5" g"` Masse mit Leuchtgas (`ϱ_"G"=0,85" kg/m³"`) aufgeblasen werden, damit sie in Luft (`ϱ_"L"=1,29" kg/m³"`) gerade schwebt?
6057
🖩
Um wie viel ist das wahre Gewicht eines Menschen, der in der Luft `500" N"` wiegt, größer? (Die Dichte des Menschen ist zu schätzen.)
6080
✅ *
Druck eines Gases
Der experimentell beobachtbare Druck eines Gases wird verursacht durch … …
6081
✅ *
Bei normalen Raumtemperaturen bewegen sich Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle mit mittleren Geschwindigkeiten in der Größenordnung von km/s. Daraus folgt: In einem Wohnraum sind der Druck der Luft auf den Boden und der Druck auf die Decke …
6082
✅ *
Je höher die Temperatur eines Gases, desto schneller bewegen sich die Moleküle. Der Druck, den ein in ein Gefäß eingeschlossenes Gas auf die Wände ausübt …
6087
🖩
Wie viele Druckluftflaschen zu je `40" Liter"` sind erforderlich, um unter einem Druck von `200" bar"` die Luft eines Klassenzimmers mit den Abmessungen `5" m" times 8" m" times 4" m"` zu speichern?
6245
✍
"Zeichnen Sie in nebenstehende Grafik jene Höhe ein, die für den Hydrostatischen Druck im Punkt P maßgeblich ist!
6246
✅ *
Im U-Rohr der nebenstehenden Figur sind zwei verschiedene Flüssigkeiten A und B im Gleichgewicht. Es gilt für die Dichten: …
6247
🖩
Welche Dichte hat die im U-Rohr in der nebenstehenden Figur links eingefüllten Flüssigkeit?
6262
✅ *
isotherme Änderung
Welche der folgenden Beziehungen gelten, wenn man das Volumen des im Zylinder eingeschlossenen Gases durch Verschieben des Kolbens isotherm verändert? …
6266
✍
Bei dem abgebildeten geschlossenen und gasgefüllten Flüssigkeitsmanometer ist die Skalenbschriftung zu ergänzen.
Anmerkung: Der hydrostatische Druck der Manometerflüssigkeit kann vernachlässigt werden.
6278
🖩
Durch Herausziehen eines gut dichtenden Kolbens aus einem Zylinder wird das Volumen von 0 auf 10 dm³ erhöht. Berechnen Sie die erforderliche Arbeit bei einem Außendruck von 1 bar!
6280
🖩
Welche Leistung gibt ein Ventilator ab, der zur Aufrechterhaltung eines Überdrucks von 200 Pa in einer Traglufthalle pro Sekunde 3 m³ Luft fördert?
6286
❓
An der Stelle 1 im skizzierten Vorgang wirkt ein Druck.
Welche Energieform tritt an der Stelle 2 auf?
6861
🖩
Wie groß ist der Anteil des Schweredrucks am Blutdruck im Gehirn einer aufrecht stehenden 1,8 m großen Person? Das Gehirn liegt 33 cm über dem Aortenbogen. Die Dichte des Blutes = 1,06 kg/dm³.
6862
🖩
In liegender Haltung werden an einer Person mittlere arterielle Blutdrücke von 95 Torr in den Füßen, 100 Torr in der Aorta und 95 Torr in den Kopfarterien gemessen. Wie groß sind diese Drücke bei aufrechter Haltung?
Hinweis: Blutdruck wird in Torr gemessen. `1" Torr" = 133,32" Pa"`
6864
🖩
Bei welcher Beschleunigung des Körpers tritt im Gehirn eines aufrecht stehenden Erwachsenen Blutleere bzw. Bewusstlosigkeit auf? Abstand Gehirn-Herz 40 cm; mittlerer Blutdruck am Beginn der Aorta 100 Torr = 13332 Pa. Geben Sie Größe und Richtung dieser Beschleunigung an.
7259
✅ *
sinkendes Boot
In einer Badewanne schwimmt ein Spielzeugboot aus Blech. Es bekommt ein Leck und sinkt. Was geschieht mit dem Wasserspiegel in der Badewanne? …
zu den Aufgaben im
← vorigen Kapitel
nächsten Kapitel →
In welcher Zeit durchquert ein Knall unter Wasser
(`c = 1485 " m/s"`) den Bodensee (Bregenz-Ludwigshafen:
63,3 km? …
weiter …
Der
Wasserdruck am Boden des Behälters 1 ist … 
Der Körper schwimmt, wenn sein Gewicht … 
In
der Taucherglocke ist der Luftdruck … 
Das Wasser wird aus … 