Dynamik / Ruhende & Strömende Flüssigkeiten

Jacobito · Anmeldungsdatum: 06.07.2017 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich habe bei 3 Aufgaben zur Dynamik starrer Körper sowie zur ruhenden & strömenden Flüssigkeiten Anssatzschwierigkeiten.
Vielleicht kann mir ja jmd. einen Tipp geben bzw. mich auf die richtige Fährte bringen.

Vielen Dank vorab
Jacobito

1.) Dynamik der starren Köprer

Ein Körper der Masse (m=30kg),
dem Massenträgheitsmoment (Js=1,5kgm²)
und den Radius (r=0,5m)
rollt aus der Ruhelage einen Hang der Höhe (h=5m)
und Winkel (a=30°)
hinab. Der Reibungskoeffizient beträgt (u=0,002)

a.) Berechnen Sie die Geschwindigkeit v, die er am Ende des Hanges erreicht hat?
b.) Nach welcher Strecke s2 kommt der Körper auf der Waagerechten zur Ruhe?

a.) w = v / r
E(pot) = E(kin) + E(rot)
m*g*h = 1/2 * m * v² + 1/2 * Js * w² * u * sin(30)
v² = (2*m*g*h) / (m + Js * (1/r²) * u * sin(30) )
-> wurden hier u * sin(30) richtig angewendet
v = 9,9 [m/s]

b.) Hier fehlt mir leider der Ansatz.
Für s1 hätte ich theoretisch s1=h/sin(30), dies hilft mir aber momentan nicht weiter... oder komme ich mit diesem Ansatz doch weiter???

2.) Strömende Flüssigkeiten

Gegeben ist ein Tank, der bis zur Höhe H=10cm mit einer idealen Flüssigkeit gefüllt ist.
In der Tiefe h=7m unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche wird ein Loch der Fläche A = 6cm² in die Tankwand geschlagen.

a.) Wie großt ist die Ausströmgeschwindigkeit v0 ?
b.) Wie viel m³ der Flüssigkeit entrinnen pro Minute?
c.) In welcher Entfernung x om Tank trifft die Flüssigkeit auf dem Boden auf?

a.) v0² = 2*g*h -> v0=...
b.) V = A*V -> *(1/60) pro Minute...
c.) Ansatz fehlt mir komplett !!!

3.) Ruhende Flüssigkeiten und Gase

Eine Kugel (radius Rk=12cm) wird mit einer gleicharmigen Balkenwaage in atmosphärischer Luft (Dichte PL = 1,3 kgm³) unter Verwendung von Wägestücken aus messing (Dichte PM = 8,3*10³kgm³) gewogen.
Die Messung ergibt Gleichgewicht, wenn die Masse der Messingstücke (mM =800g) beträgt.

Welche Masse mK hat die Kugel tatsächlich?

Meine bisherigen Ansätze sind hier:
- Volumen = (4/3) * Pi * r³
- A = 4 * Pi * r²
- F[G] = m * g = Dichte * Volumen * g

Meine Ideen:
Genannten Ansätze und Teilschritte aufgelistet.
Benötige insb. Hilfe bei
1.) a) & b)
2.) c)
3.) komplett (habe leider nur Ansätze hierzu)