Waschmaschine

In einer Waschmaschine wird Wäsche mit 1200 Umdrehungen pro Minute trockengeschleudert.

Die Wäschetrommel hat einen Durchmesser von 50 cm.

a) Welche Kraft wirkt auf einen Wassertropfen mit 0,2 Gramm Masse an der Trommelfläche?

Lösung

Verwendete Formeln: ^[1]^[2] Es wirkt die Zentripetalkraft{{#set:Fachbegriff=Zentripetalkraft|Index=Zentripetalkraft}} Mathematica Rechnung:

N[\[Nu]] = 1200/60
N[r] = .25


N[m] = .2 10^-3
\[Omega] = 2 \[Pi] \[Nu]
Fz = m \[Omega]^2 r
N[Fz]

Zahlenwert:Zahlenwert::0.789568 in Einheit::N

b) Um welchen Faktor übersteigt diese Kraft die Gewichtskraft{{#set:Fachbegriff=Gewichtskraft|Index=Gewichtskraft}}, die auf den Tropfen wirkt?

Lösung

Verwendete Formeln: ^[3] Mathematica Rechnung:

Fg = m g
N[g] = 9.81
N[Fz/Fg]

Zahlenwert:Zahlenwert::402,43 in Einheit::1

c) Welchen Drehimpuls{{#set:Fachbegriff=Drehimpuls|Index=Drehimpuls}} trägt der Tropfen zu dem der geschleuderten Wäsche bei?

Lösung

Verwendete Formeln: ^[4]^[5]^[6] alle Größen also Drehimpuls{{#set:Fachbegriff=Drehimpuls|Index=Drehimpuls}} (L) Ortvektor (r) und Impuls{{#set:Fachbegriff=Impuls|Index=Impuls}} (p)stehen senkrecht aufeinander. Mathematica Rechnung:

v = \[Omega] r
p = m v
L = r p
N[L]

Zahlenwert:Zahlenwert::0.0015708 in Einheit::m^2 kg /s

Fakten zur Klausuraufgabe Waschmaschine[edit source]

Quellen

↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.24 {{#set:PhIng=3.24}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung wT {{#set:PhIng=wT}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.8 {{#set:PhIng=2.8}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.19 {{#set:PhIng=3.19}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 1.15 {{#set:PhIng=1.15}}
↑ Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.2 {{#set:PhIng=2.2}}

Datum: {{#arraymap:SS09|,|x|KADatum::x}}
Aufgabe: {{#arraymap:2|,|x|KAAufgabe::x}}
Abschnitt: {{#arraymap:MSW|,|x|KAAbschnitt::x}}
Punkte: KAPunkte::8
Tutorium: KATut::

Semantische Daten

{{#ask:Spezial:Browse/Waschmaschine|format=embedded}} coming soon klick the link above

Kategorie:Klausuraufgabe

[1] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.24 {{#set:PhIng=3.24}}

[2] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung wT {{#set:PhIng=wT}}

[3] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.8 {{#set:PhIng=2.8}}

[4] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 3.19 {{#set:PhIng=3.19}}

[5] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 1.15 {{#set:PhIng=1.15}}

[6] Thomsen,C Gumlich, H.E.: Ein Jahr für die Physik. 3. Auflage Berlin: Wissenschaft und Technik Verliag, 2008, Gleichung 2.2 {{#set:PhIng=2.2}}

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