Schweredruck und Auftrieb

Präsentation zum Thema: "Schweredruck und Auftrieb"—  Präsentation transkript:

1 Schweredruck und Auftrieb
Hydro- und Aerostatik Schweredruck und Auftrieb

2 Inhalt Der Schweredruck Der Auftrieb Schwimmen, Schweben, Sinken

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

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

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

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

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

9 Die Auftriebskraft F(h1) h1 p(h1) h2 p(h2) F(h2)
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 Die Auftriebskraft 1 N Einheit
Druckkraft auf die obere Fläche A in Tiefe h1 Druckkraft auf die untere Fläche A in Tiefe h2 Die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht der Flüssigkeit, die dem Volumen des eingetauchten Körpers entspricht

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

13 Bedingung fürs Schweben: ρK = ρFl
Die Dichte des Körpers ist gleich der des Mediums: Die Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft – es gibt keine beschleunigende Kraft

14 Bedingung fürs Sinken: ρK > ρFl
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

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