Schwingendes "U-Rohr" < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 14:45 Sa 02.12.2006 | | Autor: | Nele06 |
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Es geht um ein Rohn, indem Wasser ist.
Wenn man reinspustet auf der einen Seite, dann schwinget (reibungsfrei) es hin und her. Wir haben [mm] m=A\*l\*Dichte [/mm]
Ansonsten haben wir noch die Querschnittsfläche A von dem Rohr, die Länge von dem Rohr und die Dichte von dem "wasser" (eig. von der Flüssigkeit)
Wir sollen in Physik zeigen, dass es sich um eine hamonische Schwingung handelt...
also das Fr~s enspricht...
und 2 tens sollen wir dann in die Formel von oben die Schwingungsdauer einfügen.
Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte.
Bye Nele
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:21 Sa 02.12.2006 | | Autor: | chrisno |
Hallo Nele,
> Es geht um ein Rohn, indem Wasser ist.
> Wenn man reinspustet auf der einen Seite, dann schwinget
> (reibungsfrei) es hin und her. Wir haben [mm]m=A\*l\*Dichte[/mm]
Damit ist ja schon mal die Masse des schwingenden Wassers bestimmt.
> Ansonsten haben wir noch die Querschnittsfläche A von dem
> Rohr, die Länge von dem Rohr
Länge des Rohres, oder eher: Länge der Wassersäule?
> und die Dichte von dem
> "wasser" (eig. von der Flüssigkeit)
>
> Wir sollen in Physik zeigen, dass es sich um eine
> hamonische Schwingung handelt...
> also das Fr~s enspricht...
s ist die Auslenkung aus der Ruhelage. s=0 heißt, in beiden Schenkeln steht das Wasser gleich hoch. Wenn es nun auf der einen Seite um s angehoben wird, sinkt es auf der anderen Seite um s. Damit steht nun eine Wassersäule der Höhe 2s auf der einen Seite über. Die übt die Kraft [mm] $F=-2s*A*\rho$ [/mm] auf das gesamte Wasser aus. Da steht schon das Kraftgesetz für die harmonische Schwingung.
>
> und 2 tens sollen wir dann in die Formel von oben die
> Schwingungsdauer einfügen.
Das bitte ausführlicher, welche Formel von oben?
> Wäre nett wenn mir jemand helfen könnte.
> Bye Nele
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 11:19 So 03.12.2006 | | Autor: | Jaw |
Moin,
wie schon von chrisno richtig festgestellt, ist die Rückstellkraft proportional zur Gewichtskraft des aus der Ruhelage verschobenen Wassers.
[mm] F_{rü} [/mm] = [mm] m_{w} [/mm] * g
[mm] Fr_{rü} [/mm] = - A * l * [mm] \rho [/mm] *2 * g
Analog zum linearen Kraftgesetz der harmonischen Schwingung lassen sich die größen A, [mm] \rho, [/mm] 2 und g als Konstante D zusammenfassen:
[mm] Fr_{rü} [/mm] = - D * l
Ich vermute stark das dann gefordert ist dies in die Formel für die Periodendauer der harmonischen Schwingung einzusetzen :
allg:
T = 2 [mm] \pi[/mm] [mm]\wurzel{ \bruch{m}{ D} }[/mm]
liefert mit D = A * [mm] \rho [/mm] *2 * g
und m= Gesamtwassermasse = A * [mm] l_{0} [/mm] * [mm] \rho
[/mm]
T = 2 [mm] \pi[/mm] [mm]\wurzel{ \bruch{A * l_{0} * \rho}{ A * \rho *2 * g} }[/mm]
gekürzt
T = 2 [mm] \pi[/mm] [mm]\wurzel{ \bruch{ l_{0} }{2 * g} }[/mm]
, als Gleichung für die Periodendauer der Schwingung einer Flüssigkeitssäule im U-Rohr.
Hoffe das war das Gesuchte , zumindest bei uns war es damals so 
Gruß
Jaw
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 18:43 So 03.12.2006 | | Autor: | Nele06 |
Danke schön...
ihr beide hab mir sehr gut geholfen.
Ich glaube ich habs soagr verstanden, obwohl ich nicht die Physikleuchte bin...
Bye Nele
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 15:20 Mo 04.12.2006 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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