Unterrichtseinheit
Druck und Auftrieb
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• Übt man auf eine Flüssigkeit oder ein Gas eine Kraft aus, so entsteht im Inneren ein Zustand, den man als Druck p ([p] = 1 N/m² ) bezeichnet. Dieser ist an jeder Stelle gleich groß.
• Übt man auf eine Fläche A eine Kraft mit dem Betrag F aus, so nennt man Quotienten F:A auch Stempeldruck.
• Wird diese Kraft durch eine Flüssigkeitssäule (Luftsäule) hervorgerufen, so spricht man von einem Tiefendruck in einer Flüssigkeit (dem Luftdruck). Dieser hängt von der Höhe h der Säule, der Dichte r des Stoffes in der Säule und dem Ortsfaktor g ab: p = rgh.
• Die Auftriebskraft in einer Flüssigkeit oder einem Gas wirkt der Gewichtskraft des darin befindlichen Körpers entgegen. Sie kommt durch den Unterschied der Druckwerte auf die Unterseite und die Oberseite des Körpers zustande.
• Der Auftrieb, den ein Körper erfährt, ist gleich dem Gewicht der von ihm verdrängten Flüssigkeit bzw. des Gases (Gesetz von Archimedes) .
• Ob ein Körper schwebt, sinkt oder steigt, hängt von den Dichtewerten des Körpers und der Flüssigkeit (des Gases) ab. – „Schweben“: Beide Dichtewerte sind gleich – „Sinken“: Dichte des Körpers überwiegt – „Steigen“: Dichte des Körpers ist geringer als die der Flüssigkeit (des Gases). |