Fluidstatik

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Fluidstatik

Ruben Maeder
Liebe Schülerinnen und Schüler
Hier können Sie die Zusammenfassung der letzten Lektion eingeben.
Beachten Sie dabei den Anforderungskatalog (vgl. Dossier mit allen Daten und Benotungen).

-Drücken Sie auf „Reply“ oder „Antworten“

-Für Bilder oder Dateien (.pdf) hochzuladen müssen Sie sich registrieren.

-Die Benotung erhalten Sie am Ende des Semesters.

Herzlichen Dank für Ihre Mitwirkung.

Ruben Mäder
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Re: Fluidstatik

sam_messen
Dieser Beitrag wurde am aktualisiert.
Physik Forum Eintrag 29.08.2016
von Samuel Bösch

Experiment:
Beim Lehrerpult war das unten abgebildete Gefäss mit unterschiedlichen Rohren zu sehen. Das Erstaunliche bei diesem Experiment ist, dass die Rohre alle gleich hoch mit Wasser gefüllt sind, obwohl sie unterschiedliche Volumina und Form besitzen.
Zurückzuführen ist dies darauf, dass sich bei der Formel zur Berechnung des Hydrostatischen Druckes, die Fläche weg kürzt, sodass nur noch die Höhe, die Dichte des Fluides und die Erdbeschleunigung eine Rolle spielen. Daraus folgt, dass der Druck in allen Gefässen, auf derselben Höhe, gleich gross ist.
pSchwere = ρFluid * gErde * h



Vortrag:
Thema: Berechnung des Absolut Druckes bei der Belastung eines Mountainbike-Schlauches bei einem «Wheelie»

Gegeben:
Masse Person: m = 80kg, Anfangsdruck im Schlauch: pBeginn = 2.5 bar, Erdbeschleunigung: g = 9.81m/s, Fläche des Rades, welches den Boden berührt: A = 150cm2,
Luftdruck: pUmgebung 0.9 bar

Berechnung:
Gewichtskraft FG welche auf den Reifen einwirkt FG = m * g = 80kg * 9.81m/s2 = 784.8N
Druckeinwirkung auf den Reifen p1 = FG / A = 784.8N / 0.015m2 = 52 320 Pa = 0.52 bar
Relativer Druck pRelativ = pBeginn + p1 = 3.02 bar
Absoultdruck: pAbsolut = pRelativ + pUmgebung = 3.92 bar

Ergänzende Infos für die Vortragenden:
Muss nicht zwingend eine PP-Präsentation gemacht werden, A4 Blatt mit Rechnung reicht.
Beispielsaufgaben aus Buch anschauen -> Theorie repetieren.
Wenn möglich die Aufgabe auf den Beruf beziehen

Hausaufgaben Besprechung:
1) 1 hPa = 1 mbar
3a)

3b) Pa ≜ N / cm2 Druckdifferenz p2 - p1 = 200 hPa erzeugen eine Kraft auf die Fläche A. p = F / A => p * A = F
A = (0.12m)2 / 4 * π = 11.3 * 10-3 m2
p = 20 000 Pa
F = ((0.12m)2 / 4 * π) * 20 000 Pa = 226 N

Ergänzende Infos:
Aufzeichnungen von Herr Maeder auf OneDrive verfügbar
Buch S. 120: Theorie zu den Aufgaben

Experimente:
In der Klasse wurden zwei über einen Schlauch miteinander verbundene Spritzen herumgegeben, welche jeweils zur Hälfte mit einer Flüssigkeit gefüllt waren. Wenn man nun bei der kleinen Spritze den Kolben hinunter drückt, braucht dies weniger Kraft, als wenn man den Kolben bei der grossen Spritze hinunter drückt. Dies liegt an der Formel für den Druck: p = F / A was so viel bedeutet wie: "Druck ist gleich Kraft dividiert durch Fläche". Ist also die Fläche klein, muss man auch nur eine kleine Kraft aufwenden, damit der Druck im System gleich gross ist, wie wenn man den grösseren Kolben mit mehr Kraft runterdrückt.



Ein Rundkolben, welcher mehrere Löcher hat wird mit Wasser gefüllt und mit einem Presskolben wird das Wasser wieder herausgepresst. Bei allen Löchern kommt ungefähr dieselbe Menge Wasser raus. Daraus können wir schliessen, dass der Druck im ganzen Gefäss gleich gross war.



Auftrag:
Lesen Physikbuch S. 21 -23: Theorie zu Fluide
Lösen Aufgabendossier ganze Aufgabe 8

Experiment:
Ein leeres Gefäss wird unter den Ausfluss eines grösseren mit Wasser gefüllten Gefässes, welches auf einer Wage steht gestellt. Danach wird eine Holzkugel, deren Gewicht bekannt ist in das Wasser getaucht. Die Kugel verdrängt genau so viel Wasser, bis die Waage wieder das Gewicht anzeigt, welches ganz am Anfang angezeigt wurde, bevor die Kugel im Wasser war. Das Wasser, welches verdrängt wurde, hat das selbe Gewicht, wie die Holzkugel.



Hausaufgaben:
Aufgabe 8 fertig lösen
Ein erstes Mal Physikbuch S.29-33 lesen

Worddokument inklusive allen Bildern:
https://workupload.com/file/WcercfH
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Re: Fluidstatik

Fabian Buehlmann
Forumeintrag zum 05.09.2016
von Fabian Bühlmann

Dokumentation
In der heutigen Lektion fand der Unterricht aus gegebenem Anlass ohne Dr. Ruben Mäder statt.
Von einer anderen Lehrkraft wurden wir am Anfang der Lektion angewiesen, den Kernstoff zum Thema Fluidstatik im Dossier fertig zu stellen. (Aufgaben:1,3,5,6,8,9,13,15,16,18,20)

als erstes haben wir im Plenum Die Hausaufgaben durchgeschaut und herausgefunden, dass bei Aufgabe 15 im Dossier einige Probleme aufgetreten waren.

Hier der Lösungsweg von Gabriela Hasler:


nachdem wir diese Aufgabe zusammen gelöst hatten, widmeten wir und den aufgaben und dem dazugehörigen Text im Buch (Auftrieb, S.29-33)

bis zum ende der Lektion konnte jeder in seinem Tempo an den Aufgaben arbeiten.

für das jetzige Thema sind sicher folgende Formeln wichtig:

Fazit der Lektion:
Die heutige Lektion war sicher nicht die Produktivste, hat aber dennoch sicher einigen Schülern zu besserem Verständnis verholfen da ein grosser Austausch stattgefunden hatte.
doch es war natürlich schwierig eine gute Lernatmosphäre herzustellen ohne eine Lehrkraft.

Hausaufgaben: Da Dr. Mäder nicht anwesend war haben wie keine konkreten Hausaufgaben erhalten. doch es wäre sicher gut mit dem Kernstoff im Dossier zum Thema ''Hydrostatik'' fertig zu sein.
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Re: Fluidstatik

thiemofrei
Dieser Beitrag wurde am aktualisiert.
Als Antwort auf diesen Beitrag von Ruben Maeder
Zusammenfassung der Lektion vom 12.09.2016
Von Thiemo Frei


In der heutigen Lektion haben wir 2 Vorträge gehört, die Kernstoffaufgaben im Dossier gelöst und die Aufgaben 15,16 und 18 gemeinsam angeschaut.

Vorträge 
Da Dr. Ruben Mäder vergangene Woche nicht anwesend war fiel auch der geplante Vortrag aus. Dieser Vortrag wurde in dieser Lektion nachgeholt und es wurde auch noch der aktuelle Vortrag präsentiert.

In der ersten Präsentation von Michael Bühlmann ging es um die Höhenberechnung des Matterhorns anhand eines Quecksilberbarometers:




Der zweite Vortrag von Tizian Bürgi befasstesich mit dem Thema Heißluftballon:




Nach Abschluss der der Präsentationen wurden noch die Aufgaben 8, 15, 16 und 18 gemeinsam besprochen. Die dazugehörigen notizen finden sie auf OneDrive.

Versuche wurden in dieser Lektion leider keine durchgeführt.

Da am 19.09.2016 also in der nächsten Lektion der Test stattfindet, haben wir noch Lernziele erhalten:

.


Hausaufgaben gab es keine, man soll sich auf den Test vorbereiten.

Fazit der Lektion:
Heute wurden noch die Letzten Unklarheiten geklärt und es wurden noch Vorbereitungen Für den Test getroffen.
Alles in Allem war es eine sehr lehrreiche Lektion.

Leider hatte ich Probleme mit den Größen der Bilder.