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

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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 Flüssigkeit sei von Dichte ρ 1 0,5 0

5 Der Schweredruck Die Druckkraft F=pA 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

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

7 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)

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

11 Einheit 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 dem Gewicht der Flüssigkeit, die dem Volumen des eingetauchten Körpers entspricht Die Auftriebskraft

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

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

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

15 Zusammenfassung Schweredruck: Durch die Schwerkraft verursachter Druck in Flüssigkeiten oder Gasen Auftriebskraft: Schwerkraft des verdrängten Mediums –Auftrieb gibt es in Flüssigkeit oder Gas, bei Bewegung auch in Schüttgütern wie z. B. Hülsenfrüchten, Sand –Schwimmen: Dichte des Körpers kleiner als der des umgebenden Mediums, –Schweben: Dichte des Körpers gleich der des umgebenden Mediums –Sinken: Dichte des Körpers größer als die des umgebenden Mediums

16 Finis


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