Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Hydro- und Aerostatik Schweredruck und Auftrieb. Inhalt Der Schweredruck Der Auftrieb Schwimmen, Schweben, Sinken.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Hydro- und Aerostatik Schweredruck und Auftrieb. Inhalt Der Schweredruck Der Auftrieb Schwimmen, Schweben, Sinken."—  Präsentation transkript:

1 Hydro- und Aerostatik Schweredruck und Auftrieb

2 Inhalt Der Schweredruck Der Auftrieb Schwimmen, Schweben, Sinken

3 Der Schweredruck Die Flüssigkeit sei von Dichte ρ 1 0,5 0

4 Der Schweredruck Die Druckkraft F = p·A in der Tiefe h entspricht dem Gewicht der darüber stehenden Wassersäule Einheit 1 N Schwerkraft der Flüssigkeit 1 kg Masse der Flüssigkeit 1 Pa Druck unter einer Säule des Mediums in Höhe h

5 Versuch zum Schweredruck Verschlussplatte Wasserspiegel außen Die Druckkraft in der Tiefe entspricht dem Gewicht der Wassersäule Wasserspiegel innen

6 Anmerkung zum Schweredruck: Hydrostatisches Paradoxon Einheit 1 Pa Druck unter einer Säule des Mediums der Höhe h Der Druck hängt nur von der Höhe der Säule des Mediums ab, nicht von der Grundfläche, d. h. nicht vom Volumen Folge: An der Unterseite eines mit Wasser gefüllten Trinkhalms (Durchmesser 4mm) von 10m Höhe (Inhalt 1/8 Liter) ist der Druck gleich dem in einem gleich hohen Rohr mit Durchmesser 1m (Inhalt Liter) (Hydrostatisches Paradoxon)

7 Hydrostatischer Druck: unabhängig vom Durchmesser des Gefäßes 1 bar = 10 5 Pa Druck auf die Grundfläche durch eine Wassersäule von 10 m Höhe Mensch zum Größenvergleich 10 m Masse des Wassers ca kg Masse des Wassers ca. 4 kg

8 Versuch kommunizierende Röhren In jeder dieser kommunizierenden Röhren hängt der Druck nur von der Höhe der Wassersäule ab, unabhängig von Form und Durchmesser der Gefäße h

9 Die Auftriebskraft h1h1 h2h2 p(h 1 ) p(h 2 ) F(h 1 ) F(h 2 ) Drucke in Höhe der Ober- und Unterseite des Körper Kräfte auf die Ober- und Unterseite des Körpers Die Differenz dieser Kräfte ist die Auftriebskraft

10 Auftriebskraft und Schwerkraft FAFA Auftriebskraft F A Schwerkraft F G FGFG

11 Auftriebskraft und Schwerkraft Schwerkraft F G FSFS FAFA Auftriebskraft F A

12 Resultierende kraft FAFA Auftriebskraft F A Schwerkraft F G FGFG Resultierende Kraft F A -F G

13 Resultierende und Trägheitskraft Resultierende Kraft F = F A -F G F Trägheitskraft F = m·a

14 Schwimmen

15 1 N Druckkraft auf die obere Fläche A in Tiefe h 1 Druckkraft auf die untere Fläche A in Tiefe h 2 1 N Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der Flüssigkeit, die das Volumen des eingetauchten Körpers einnimmt Die Auftriebskraft

16 Einheit 1 N Auftriebskraft: Schwerkraft der verdrängten Flüssigkeit 1 N Schwerkraft auf den Körper 1N Resultierende Kraft 1N 1 kg/m 3 Dichten der Flüssigkeit und des Körpers 1 m 3 Volumen des Körpers g 1 m/s 2 Fallbeschleunigung Auftriebskraft und Schwerkraft

17 Bedingung fürs Schwimmen: ρ K < ρ Fl ρKρK ρ Fl Die Dichte des Körpers sei kleiner als die des Mediums: Die Auftriebskraft minus der Gewichtskraft beschleunigt den Körper nach oben

18 Bedingung fürs Schweben: ρ K = ρ Fl ρKρK ρ Fl Die Dichte des Körpers sei gleich der des Mediums: Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft – es gibt keine beschleunigende Kraft

19 Bedingung fürs Sinken: ρ K > ρ Fl ρKρK ρ Fl Die Dichte des Körpers sei größer als die des Mediums: Die Gewichtskraft minus der Auftriebskraft beschleunigt den Körper nach unten

20 Versuch: Auftrieb in Luft Eine Glaskugel erfährt in Luft – beide im Gravitationsfeld der Erde – einen messbaren Auftrieb Evakuierbares Gefäß

21 Zusammenfassung Schweredruck: Durch die Schwerkraft verursachter Druck einer Flüssigkeit der Dichte ρ mit Abstand h zwischen der Messstelle und der Oberfläche (Höhe der Wassersäule) –p = h·ρ·g [Pa], g Fallbeschleunigung 9,81 [m/s Auftriebskraft: Schwerkraft des verdrängten Mediums –Auftrieb gibt es in Flüssigkeiten und Gasen, bei Bewegung auch in Schüttgütern wie z. B. Hülsenfrüchten, Sand –Schwimmen: Dichte des Körpers kleiner als die des umgebenden Mediums –Schweben: Dichte des Körpers gleich der des umgebenden Mediums –Sinken: Dichte des Körpers größer als die des umgebenden Mediums

22 Finis ρ Fl ρ Fisch ist offenbar variabel !


Herunterladen ppt "Hydro- und Aerostatik Schweredruck und Auftrieb. Inhalt Der Schweredruck Der Auftrieb Schwimmen, Schweben, Sinken."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen