Aufg.

Übungsaufgaben Woche 23.11.-27.11.2015
51. Die Volumenstromstärke einer laminar strömenden Flüssigkeit durch eine Kapillare soll um 20%
erhöht werden, indem der lichte Durchmesser vergrößert wird. Um etwa wie viel Prozent muss
der Durchmesser vergrößert werden?
(A)
20%
(B)
10%
(C)
5%
(D)
2,5%
(E)
1,25%
52. Eine Kapillare mit der Länge l1= 10 cm und der kreisförmigen Querschnittsfläche A1 = 1 mm2
wird von einer Newtonschen Flüssigkeit mit der Zähigkeit η1 = 2·10-2 Ns/m2 durchflossen. Eine
zweite Kapillare mit der kreisförmigen Querschnittsfläche A2 = 2 mm2 durchströmt eine
Newtonsche Flüssigkeit mit der Zähigkeit η2 = 4·10-2 Ns/m2. wie lang wurde die zweite Kapillare
gewählt, wenn für beide Kapillaren der gleiche Strömungswiderstand gemessen wird?
(A)
40 cm
(B)
20 cm
(C)
10 cm
(D)
5 cm
(E)
2,5 cm
53. Das Hagen-Poisuillesche Gesetz der Strömung durch Kapillaren gilt
(A)
nur für turbulente Strömungen von viskosen Flüssigkeiten
(B)
nur für laminare Strömungen von viskosen Flüssigkeiten
(C)
nur für ideale (reibungsfreie) Flüssigkeitsströmungen
(D)
für viskose Flüssigkeiten unabhängig von der Art der Strömung
(E)
für beliebige Flüssigkeiten bei beliebigen Strömungen
54. Strömt eine Flüssigkeit der Dichte ρ mit der Geschwindigkeit v, so wird gegenüber der ruhenden
Flüssigkeit hierdurch
(A)
der statische Druck um ½ ρv2 erhöht
(B)
der statische Druck nicht verändert
(C)
der Gesamtdruck um ½ ρv2 erhöht
(D)
der Gesamtdruck nicht verändert
(E)
der Gesamtdruck um ½ ρv2 abgesenkt
55. In dem Diagramm ist der Zusammenhang zwischen hydrodynamischer Stromstärke I und
Druckdifferenz ∆p (bei konstanter Entfernung der Druckmessstellen) für die Strömung von
Wasser durch ein dünnes Glasrohr dargestellt.
Für den hydrodynamischen Widerstand (Strömungswiderstand) R ergibt sich:
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
2×10-10 N×s×m-5
5×10-5 N×s×m-5
2×10-4 N×s×m-5
5×109 N×s×m-5
5×1011 N×s×m-5
56. Zwei Kapillaren gleicher Länge werden parallel geschaltet. Kapillare 1 hat einen Durchmesser
von 1 mm. Kapillare 2 einen Durchmesser von 2 mm. Mit welchem Faktor muss man den
Strömungswiderstand der Kapillaren 1 multiplizieren, um den Strömungswiderstand des
Gesamtsystems zu erhalten?
(A)
1/17
(B)
1/16
(C)
1/9
(D)
1/8
(E)
1/2
57. Unter Einfluss der Druckdifferenz ∆p = p0-p1
strömt eine visköse, inkompressible Flüssigkeit
laminar durch zwei hintereinandergeschaltete
Kapillaren mit gleicher Länge, aber
unterschiedlichem Querschnitt (siehe
Abbildung). Welche Kurve (A) bis (E)
beschreibt den Druckverlauf längs der Kapillaren?
58. Zwei (punktförmig angenommene) positive Ladungen Q und 2Q befinden sich im Abstand r
voneinander im Vakuum. Welcher Ausdruck gilt für die zwischen ihnen wirkende Kraft F?
(A)
F ~ 2 Q2 / r2
(B)
F ~ 3 Q / r2
(C)
F ~ 2 Q2 · r
(D)
F ~ 3 Q2 · r
(E)
F ~ 3 Q /2 r2
59. Werden der Radius r und die Länge l eines zylindrischen Drahtes um den Faktor 2 vergrößert, so
verändert sich der elektrische Widerstand des Drahtes um den Faktor
(A)
¼
(B)
½
(C)
1
(D)
2
(E)
4
60. Wie groß ist der Ersatzwiderstand in der
nebenstehenden Schaltung?
(A)
20 Ω
(B)
30 Ω
(C)
40 Ω
(D)
50 Ω
(E)
60 Ω

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