Im Folgendem werden wir den Druck ein wenig näher betrachten und uns klarmachen, was es eigentlich damit auf sich hat. Wir werden dazu insbesondere den Wert auf die Anwendung legen, da man Physik nur durch die Anwendung beherrschen erlernt.
Der Buchstabe 
steht in der Physik für den Druck und kommt aus dem englischen (pressure). Mathematisch ausgedrückt:
mit der zugehörigen Einheit: 
bzw. 
Benannt ist die Einheit des Drucks – Pascal – nach dem französischen Physiker und Mathematiker Blaise Pascal (1623-1662). Für praktische Zwecke im Alltag ist die Einheit Pascal oft zu klein, deshalb wird oft das Bar (
) verwendet. 
enspricht 
.
Mit dieser kleinen Einführung werden wir uns nun an die Aufgaben wagen.
Beispiel 1:
Eine Frau (
) tritt mit ihren “High Heels” (
) einer anderen Person auf den Fuß. Wie groß ist der Druck?
Die Bearbeitung einer Aufgabe erfordert eine systematische Arbeit, demnach ist es sinnvoll sich stets die Größen rauszuschreiben und auf die richtigen Einheiten zu bringen.
Demnach erhalten wir für den Druck 
eingesetzt liefert es uns als Ergebnis:
bzw. 
.
Antwort: Die Frau übt einen Druck von 
auf den Fuß aus.
Beispiel 2:
In einem Rohrsystem befindet sich Wasser unter dem Druck 
. Berechne die Kraft 
, die auf ein Flächenstück 
der Rohrwand wirkt.
Aus 
folgt 
Beispiel 3:
Eine Flüssigkeit übt aufgrund ihres Drucks auf die Angriffsfläche 
die Kraft 
aus.
Berechne den Druck am Ort der Angriffsfläche. Gib den berechneten Druck in den Einheiten 
und an.
Die Umrechnung in bar erfolgt nun folgendermaßen: Wir erinnern uns das 
entspricht. Daraus folgt die Division von
Beispiel 4:
Der Druck des Wassers in einer Haushaltswasserleitung ist 
. Der Wasserhahn hat am Ausflussrohr die Querschnittsfläche 
. Man presst den Daumen unter das Ausflussrohr und dreht den Wasserhahn voll auf.
Mit welcher Kraft muss der Daumen angepresst werden, damit kein Wasser austritt?
Zuerst die Umrechnung in Pascal: entspricht 
. Das entspricht 450000Pa.
Es ist nach der Kraft gefragt, demnach müssen wir nach umstellen.
Beispiel 5:
In einem Autoreifen beträgt der Luftdruck 
. Der äußere Luftdruck beträgt 
. Berechne die Kräfte 
und 
, mit welcher die Luft von innen und von außen auf rein Reifenstück der Fläche 
drückt.
Als erstes Stellen wir nach um.
darauß folgt
Beispiel 6:
In einer abgeschlossenen Flüssigkeit befindet sich eine luftgefüllte Gummiblase. Auf die Flüssigkeit wird mithilfe eines Kolbens der Kolbendruck 
ausgeübt. Wie groß ist ein Flächenstück A der Gummiblase, wenn senkrecht auf dieses Flächenstück vom Wasser die Kraft 
ausgeübt wird?
wird nun nach 
umgestellt: 
Anmerkung:
Die recht einfach gehaltenen Erklärungen sind lediglich für einen Zugang in die Materie gedacht. Um sich weiter in das Thema einzuarbeiten, ist das Erarbeiten von weiteren Aufgaben unumgänglich. Nun aber viel Spaß beim Nachrechnen der Aufgaben. ;)
(136 Bewertungen, Durchschnitt: 4,11 von 5)
Loading...
