U-Rohr mit Federn: Unterschied zwischen den Versionen

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Version vom 7. Oktober 2007, 09:31 Uhr

Ein Glasrohr (Querschnitt 0.6 cm²) ist zu einem stehenden U gebogen und dann mit Quecksilber (Dichte 13.55 g/cm³) gefüllt worden. Lenkt man das Quecksilber aus, schwingt die ganze Säule nach dem Loslassen mit einer Periode von einer Sekunde hin und her.

Wie lang ist der mit Quecksilber gefüllte Teil des Rohres?
Wie gross ist die hydraulische Induktivität dieses Systems?
Nun werden an beiden Enden des Rohres je eine Feder angebracht, die auf die Quecksilberoberfläche drücken. Unter der Wirkung der Federn schwingt das Quecksilber doppelt so schnell hin und her. Wie gross ist nun die hydraulische Kapazität auf der einen Seite des U-Rohres?
Vernachlässigt man die Reibung, bleibt die Summe aus induktiv und kapazitiv gespeicherten Energie konstant. Wie gross ist diese Energie, wenn man die eine Säule um 2 cm anhebt und dann los lässt?
Welche maximale Geschwindigkeit erreicht das Quecksilber mit dieser Auslenkung?

Lösung

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-[[Bild:U_Rohr_Federn .jpg|thumb|''U-''Rohr mit Federn]]Ein Glasrohr (Querschnitt 0.6 cm<sup>2</sup>) ist zu einem stehenden U gebogen und dann mit Quecksilber (Dichte 13.55 g/cm<sup>3</sup>) gefüllt worden. Lenkt man die Quecksilbersäule aus, schwingt sie nach dem Loslassen mit einer Periode von einer Sekunde hin und her.
+[[Bild:U_Rohr_Federn .jpg|thumb|''U-''Rohr mit Federn]]Ein Glasrohr (Querschnitt 0.6 cm<sup>2</sup>) ist zu einem stehenden U gebogen und dann mit Quecksilber (Dichte 13.55 g/cm<sup>3</sup>) gefüllt worden. Lenkt man das Quecksilber aus, schwingt die ganze Säule nach dem Loslassen mit einer Periode von einer Sekunde hin und her.
 #Wie lang ist der mit Quecksilber gefüllte Teil des Rohres?
 #Wie gross ist die hydraulische Induktivität dieses Systems?
-#Nun werden an beiden Enden des Rohres je eine Feder angebracht, die auf die Quecksilberoberfläche drückt. Unter der Wirkung der Federn schwingt das Quecksilber doppelt so schnell hin und her. Wie gross ist nun die hydraulische Kapazität auf der einen Seite des ''U-''Rohres?
+#Nun werden an beiden Enden des Rohres je eine Feder angebracht, die auf die Quecksilberoberfläche drücken. Unter der Wirkung der Federn schwingt das Quecksilber doppelt so schnell hin und her. Wie gross ist nun die hydraulische Kapazität auf der einen Seite des ''U-''Rohres?
 #Vernachlässigt man die Reibung, bleibt die Summe aus induktiv und kapazitiv gespeicherten Energie konstant. Wie gross ist diese Energie, wenn man die eine Säule um 2 cm anhebt und dann los lässt?
+#Welche maximale Geschwindigkeit erreicht das Quecksilber mit dieser Auslenkung?
 '''[[Lösung zu U-Rohr mit Federn|Lösung]]'''