Aufgaben Klausursammlung SL1

[Alphex]

Hallo, ich habe mir gedacht, wir könnten hier mal die Ergebnisse sammeln, die wir für die Aufgaben der Klausur in der Klausurensammlung herausbekommen, denn dort stehen ja leider keine Ergebnisse.

Weiß jemand, ob der Lehrstuhl die irgendwo veröffentlicht hat oder noch weitere Probeaufgaben zur Verfügung stellt ?

Hier mal meine Ergebnisse, keine Ahnung, ob die richtig sind :

Aufgabe 1.

a) [latex] \Large $U_{max} = U_k \cdot \frac{2R²}{r_0²}[/latex]

b) [latex] \Large h = - \frac{q²}{2g}[/latex] Wobei ich mich hier allerdings frage, was die Anmerkung zu bedeuten hat. Sollen wir das Ergebnis dann mit [latex] \Large $ U_{max}[/latex] ausdrücken ? Und wenn ja wie, dann müssten wir das ja erst [latex] \Large $ U_{max}[/latex] in den gemittelten Wert umformen !?


Aufgabe 2.

a) [latex] \Large $ \int -\rho \cdot q_1² dA + \int \rho \cdot q_2² dA =  F_K[/latex]

[latex]\Large $  q_2 = \frac{20}{3} \frac{m}{s} [/latex]


... to be continued ...


P.S.: Um die Übersichtlichkeit zu wahren, bitte Latex benutzen, Link hier : Latex

[experte9]

moin!
wir sollen doch bei der 2. aufgabe die impulsgleichungen für x und y komponenten aufschreiben.  du hast nur eine ??
ich bin gestresst!! whhua

[Thomas_D]

Hallo,
 
also eine Impulsgleichung reicht auch nicht, um die Haltekraft auszurechnen. Bei dieser schrägen Stütze gibt es ja eine Komponente der Haltekraft in x- und y-Richtung.
Die kann man ja nur über die beiden Impulsgleichungen ausrechnen.
 
Bei dieser Mittelwertbildung soll man so denke ich mir die mittlere Geschwindigkeit über dem Querschnitt über die Definition des Mittelwertes ausrechnen. Oder hat jemand eine bessere und vor allem schnellere Lösung?
 
Viele Grüße

[experte9]

und wie lauten die beiden impulsgleichungen?  ??
meinst du jetzt en mittelwert bei der 1. Aufgabe oder was?
Gruß

[Thomas_D]

Hallo,
 
also [latex]\Large $-\rho\int\ u^2_1 dA = F_{x}$[/latex] ist glaube ich die Bilanz für die x-Richtung. Bin mir aber nicht hundertprozentig sicher was den Druck-Term angeht.
Bei der y-Richtung fällt aber das Minus davor weg und die Ausflußgeschwindigkeit ist [latex]$q_{2}[/latex]
 
Hoffe das stimmt soweit...
 
Was den Mittelwert angeht meinte ich Aufgabe 1.
 
Viele Grüße

[Alphex]

Hallo, das ist ja im Grunde das, was ich schon geschrieben hatte, nur das du eben in x-Richtung die q1-Terme nimmst und in y-Richtung die q2-Terme.

Nur, warum ? Ich hab das mit der x- und y-Richtung des Impulssatzes noch nicht so richtig verstanden und wäre mal froh über ne einleuchtende Erklärung ... :huh:

Und ich glaube schon, dass die Druckterme auch auftauchen müssen, da sie ja nicht wegfallen (es gibt ja unterschiedliche Drücke aufgrund der Höhendifferenz, mein Übungsleiter meinte, man kann p2 über die Konti-Gleichung aus p1 gewinnen, aber ich hab ja keine Höhe gegeben ... :unsure:)

[Alphex]

Zur 3. Aufgabe :

Da kann man d2 durch den Volumenstrom gewinnen (den man ja kennt, da die Zeit und das Volumen des zu füllenden Beckens gegeben ist) und kommt auf :

[latex]\Large $ d_2 = \sqrt {\frac{4V}{\pi q_2}
[/latex]

Das Problem ist jetzt nur q2 zu ermitteln ... dazu bietet sich, wie in der Übung, Bernoulli an, so dass man da auf

[latex] \Large $ q_2^2 = 2 \left( \frac{p_b}{\rho} + G_1 - \frac{rho g H_1 + p_b}{rho} + \Delta p \right) [/latex] kommt.

Nur wie [latex] \Large $  \Delta p [/latex] ausrechnen ? Dort braucht man dann auch ständig q2 ... ?

Jemand ne andere Idee ?

[mensch marcus]

Also das q2 steht doch bei dir oben da in abhängigkeit von d daher hast du dann am ende eine formel wo nur noch d unbekannte ist
oder hab ich da was übersehen ach und die drücke am anfang und ende sind beide pb daher kannste die kürzen

[Alphex]

Also das q2 steht doch bei dir oben da in abhängigkeit von d daher hast du dann am ende eine formel wo nur noch d unbekannte ist
oder hab ich da was übersehen ach und die drücke am anfang und ende sind beide pb daher kannste die kürzen

Hallo, du hast recht, ich habe eine Formel, in der am Ende ein d2 mit drinsteht, aber was für eine ! Ziemlich ausufernd ...
Und dann wäre da noch das Problem der Bestimmung der Rohrreibungszahl [latex]  \lambda [/latex], in der ich das ganze ja auch wieder nur ersetzten könnte durch entsprechende Formeln - wenn ich es nach Blasius rechne - aber ist das Rohr wirklich hydraulisch glatt ? Wenn nicht  bräuchte ich ja das Nikuratse-Diagramm, bei dem ich dann aber eine Reynoldszahl brauche ...

Irgendwie drehe  ich mich hier im Kreis :rolleyes:

Und die Drücke dürften nicht gleich sein, denn du kannst ja sonst keine Potentiale G beschreiben, da du ja nur die Höhe bis zum Austritt in das zweite Becken kennst und an der Stelle ist es ja noch kein Freistrahl, also auch kein pB ... !?

[Thomas_D]

Hallo,
 
Zu Aufgabe 2:
die Strebe ist ja schräg zu den beiden Koordinatenrichtungen angeordnet, weshalb es zwangsläufig nötig ist, die beiden Kraftkomponenten mittels Impulsgleichung auszurechnen und diese dann mit Pythagoras zu überlagern.
 
Bezüglich Höhendifferenz: Hast du eine explizite Differenz gegeben? Ich mein, die Anordnung kann auch waagerecht liegen, nur zu besseren Sichtbarkeit so aufgezeichnet wurden sein.
Aus der Kontigleichung bekommt man keine Druckdifferenzen, nur Geschwindigkeitunterschiede. Es sei denn du kennst noch eine andere Form der Masseerhaltung.
 
Am besten ist wohl ihr stellt die Frage zu einem der beiden Konsultationstermine.
 
Viele Grüße

[mensch marcus]

Also bei mir kommt auch so eine rießige Formel für d2 raus kann mir nicht ganz vorstellen, dass das so in einer prüfung gewollt ist daher denk ich mal kann man das auch anders rechnen.
Aber die drücke sind schon gleich da wenn du genau hinsiehst ist das rohr genau bei H abgeschnitten, ab dort ist es ein freistrahl also umgebungsdruck.
Die pot. Energie wird einfach vollständig in q2 und den verlustdruck delta p umgewandelt.

[Alphex]

Bezüglich Höhendifferenz: Hast du eine explizite Differenz gegeben? Ich mein, die Anordnung kann auch waagerecht liegen, nur zu besseren Sichtbarkeit so aufgezeichnet wurden sein.

.... da hab ich wohl was verwechselt .... ich dachte, es geht um die Aufgabe 3 mit diesem Rohrsystem.

Bei Aufgabe 2 hast du natürlich recht.

[mensch marcus]

Ach und es steht in der aufgabe laminare Strömung daher ist Lampta=64/Re

[Lottchen008]

Hey!
Ich hab mal ne Frage, wie ihr das Kontrollvolumen bei der 2. Aufgabe gewählt habt? Ich hab's in Form des Rohres und dann an 1 und 2 geschnitten. Aber so hab ich doch garkeine Komponenten der Strömungen in x-Richtung. Da kann ich mir dann aber doch keine Haltekraftkomponente ausrechnen, oder?
Oder ist eine andere Wahl des KV besser? Aber wie dann?

Ach, das p2 kann man mit Bernoulli berechnen von 1 zu 2, da ich keine Höhenangaben und auch keine Schwerefeldangaben habe (Krümmer soll ja laut Aufgabenstellung auch horizontal liegen), würde der Teil dann rausfallen und ich hab alles gegeben für p2.

LG

[laterne]

könnte evtl mal jemand den lösungsweg für die erste aufgabe posten?
danke schonmal..

Aufgabe 2:
p2=2,11*10^5 Pa

in X-Richtung bleibt doch stehen:
[latex]\Large $\ - \int\ pn dA + F_x= 0$[/latex] oder?

damit kommen wir auf [latex]\Large $\ F_x= 60,3kN$[/latex]

und weil alphex nach nem andern ansatz gefragt hatte für die dritte das ist unserer aber da weiter umzustellen dauert bestimmt noch lange, bzw werden wir nen andern lösungsweg versuchen auch wenn hier nur noch d unbekannt ist, also es >könnte< hinhauen...
keine Gewähr