Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Hydraulik Mechanik der Flüssigkeiten und Gase Gemeinsamkeiten von Flüssigkeit und Gas: Teilchenmodell: Die Grundbestandteile (Atome, Moleküle) sind gegeneinander beweglich. Form: nimmt die von außen vorgegebene Form an Masse: abhängig von der Dichte Diffusion: bis zur gleichmäßigen Durchmischung Unterschiede: Volumen: bei Gasen vom zur Verfügung stehenden Raum abhängig bei Flüssigkeiten abhängig von der Stoffmenge Dichte: bei Gasen abhängig vom Umgebungsdruck bei Flüssigkeiten weitgehend druckunabhängig Abbildungen „Hebel“: Geipel, R./ Reusch W. (Hrsg.) (2005): Physik 8I. Physik für die sechsstufige Realschule. Bamberg: C.C.Buchner; S. 28 und S. 29 Hydraulik
Druck Kraft auf eine Fläche p = F / A Einheit: [F] = 1N; [A] = 1m² [p] = 1N/m² = 1 Pa Schweredruck der Atmosphäre: Gewichtskraft der über einem liegenden Luftmenge: p0 = 10 N/cm² (Umrechnungsübung!) Abbildungen „Flaschenzug“: Geipel, R./ Reusch W. (Hrsg.) (2005): Physik 8I. Physik für die sechsstufige Realschule. Bamberg: C.C.Buchner; S. 26 und S. 27 Hydraulik
Schweredruck von Flüssigkeiten/Gasen Das dunkle Prisma hat das Gewicht: G = m·g = r·V·g = r·A·h·g seitliche Druckkräfte haben keine vertikale Komponente ganzes Gewicht des Prismas wirkt auf Grundfläche A Da das Prisma ruht, muß in der Tiefe h ein Gegendruck P auf die Fläche A wirken Abbildungen „Flaschenzug“: Geipel, R./ Reusch W. (Hrsg.) (2005): Physik 8I. Physik für die sechsstufige Realschule. Bamberg: C.C.Buchner; S. 26 und S. 27 P = r·g·h Hydraulik 3 3
Hydrostatisches Paradoxon Jedes Gefäß ist unten mit einer lose anliegenden Glas- platte abgeschlossen. Die Kraft, mit der die Glasplatten angedrückt werden, hängt nur von der Eintauchtiefe h ab; nicht von der Gefäßform. Abbildungen „Flaschenzug“: Geipel, R./ Reusch W. (Hrsg.) (2005): Physik 8I. Physik für die sechsstufige Realschule. Bamberg: C.C.Buchner; S. 26 und S. 27 P = r·g·h Hydraulik 4 4