Technische Physik - Tutorium V: Fluide

Auf einer gleicharmigen Balkenwaage befindet sich auf der einen Seite ein Gefäß, welches mit $h=0,5\mathrm{m}$ Wasser gefüllt ist. Wie hoch muss ein gleiches Gefäß auf der anderen Seite mit Quecksilber ($\rho =13.546\frac{\mathrm{kg}}{{\mathrm{m}}^3}$) gefüllt werden, damit sich die Waage im Gleichgewicht befindet?

Eine Flüssigkeitsleitung überwindet einen Höhenunterschied von $\Delta h=17\mathrm{m}$. Die Leitung ist mit Wasser gefüllt und an der tiefsten Stelle wird ein Druck von 8 bar gemessen. Wie groß ist der Druck $p_0$ an der obersten Stelle der Rohrleitung ($\rho =1\frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$)?

Der Pumpenkolben einer hydraulischen Presse hat eine Fläche von $A=2,5\mathrm{c}{\mathrm{m}}^2$ und es wirkt auf ihn eine Kraft von $F=800\mathrm{N}$. Welcher Druck wird in der Hydraulikflüssigkeit erzeugt?

Bei offenen Kernexplosionen haben die Stoßwellen noch in einigen Kilometern vom Explosionszentrum entfernt Drucksteigerungen von einigen bar zur Folge. Noch 100 km Entfernung ist mit Drucksteigerung von „nur“ 2% zu rechnen. Wie groß ist dort die dadurch entstehende Druckkraft auf ein Fenster mit der Größe von 1,2 x 1,5 m und zwar bei einem Ausgangsdruck von 1 bar?

Ein Stausee hat einen Wasserstand $h=36,7\mathrm{m}$. Welcher absolute Druck herrscht am Fußpunkt der Mauer, wenn der Luftdruck $p_{amb}=1,02\mathrm{bar}$ beträgt?

Behälter für extrem hohe Drücke werden aus Gründen der Festigkeit meist kugelförmig gebaut. Wie groß ist die Kraft, mit der zwei kugelförmige Stahlhalbkugeln (innen hohl) zusammengepresst werden, wenn die Eintauchtiefe in der Tiefsee $h=10.000\mathrm{m}$ ist und wenn der Kugelaußendurchmesser $d=1\mathrm{m}$ beträgt? Die Dichte des salzigen Meerwassers wird mit $\rho =1,03\frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$ angenommen (Innendruck vernachlässigen).

In einem mit einem Kolben verschlossenen Gefäß befinden sich $m=1,293\mathrm{kg}$ Luft. Das Volumen beträgt $V_1=1{\mathrm{m}}^3$ und der absolute Druck ist $p_1=1,013\mathrm{bar}$. Berechnen Sie den Druck $p_2$, wenn das Volumen auf $V_2=0,1{\mathrm{m}}^3$ verkleinert wird und wenn $T=\text{konstant}$ ist.

Berechnen Sie mit Hilfe der barometrischen Höhenformel den atmosphärischen Druck bei 130 km Höhe.