Druck und Auftrieb

Druck und Auftrieb

Definition Druck
1. Der Druck ist die Kraft, die auf eine bestimmte Fläche wirkt
Maßeinheit
1. p = F / A mit der Maßeinheit 1 N / m² = 1 Pa
2. 1 Pa = 1 N/m² = 1/10000 N/cm² = 1/100 cN/cm²
3. 100.000 Pa = 1 bar = 10 N/cm²
Schweredruck (hydrostatischer Druck)
1. In Flüssigkeiten und Gasen herrscht ein Druck. Er zeigt sich an jeder Grenzfläche durch auf sie senkrecht wirkende Kräfte
2. In gleicher Tiefe ist der Druck überall gleich groß
3. Je größer die Tiefe, desto größer der Druck
4. p = h * g * ρ
  1. Druck = Höhe * Ortsfaktor * Dichte
  2. Der Schweredruck ist von der Gefäßform unabhängig und hängt nur von Tiefe h, Dichte ρ und Ortsfaktor g ab.
5. Die Gewichtskraft der Luft verursacht den Luftdruck - er beträgt etwa 1000 hPa
Druck in Gasen
1. Bei konstanter Temperatur ist das Produkt aus Druck p und Volumen V einer abgeschlossenen Gasmenge konstant => p*V ist immer gleich!
  1. 100 bar * 20 Liter = 1 bar * 2000 Liter
Satz des Archimedes
1. Der Auftrieb ist stets so groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit
2. Wenn ein Körper 40 cm³ an Wasser verdrängt, welches eine Gewichtskraft G = 40 cN erfährt, so erfährt er eine Auftriebskraft von F = 40 cN
Auftrieb in Gasen
1. Alle Körper erfahren in einem Gas einen Auftrieb
  1. Der Satz des Archimedes gilt auch in Gasen!!
Schwimmen, schweben, untergehen
1. Ein Körper schwimmt in einer Flüssigkeit, wenn seine mittlere Dichte kleiner als die der Flüssigkeit ist.
2. Ein schwimmender Körper taucht so tief ein, bis die Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit und die Gewichtskraft des Körpers gleich groß sind!
Formel
1. FA = ρ*g*V
  1. Auftrieb = Dichte * Ortsfaktor * Volumen des Körpers

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