Druck

Der Druck ist in der Physik die Kraft, welche senkrecht auf eine bestimmte Fläche wirkt. Je Größer der Druck ist, desto mehr Kraft wirkt auf dieselbe Fläche.

Formelsymbol:  p

Einheit:               Pascal (1Pa). 

Formel allgemein

Die allgemeine Formel für den Druck ist folgende:

Formel zur Berechnung des Drucks
  • p = Druck (in Pa)
  • F = Kraft (in N)
  • A = Fläche auf die diese Kraft wirkt (m2)

Übrigens: 1bar = 100.000 Pascal

Veranschaulichung der Kraft auf eine Fläche

Schweredruck

Der Schweredruck ist ein Druck, der in einer Flüssigkeit oder einem Gas aufgrund der Schwerkraft entsteht. Im Wasser merkt man diesen am deutlichsten. Je tiefer man taucht, desto größer wird der Druck, das liegt daran, dass auch immer mehr Wasser über einem ist, welches auf einen Drückt -> höherer Druck.

Formel

Formel zur Berechnung des Schweredrucks
  • p = Druck
  • ρ = Dichte (Wasser ρ≈1000kg/m2)
  • g = Erdbeschleunigung ≈9,81m/s2)
  • h = Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder des Gases
Kugel in einem Gefäß voller Wasser ist einem Wasserdruck ausgesetzt

Beispielaufgabe

Ein U-Boot taucht 100m tief im Meer. Wie groß ist dort der Wasserdruck (Luftdruck kann vernachlässigt werden)?

 

Geg.:  h=100m;  g=9,81m/s2;  ρ=1000kg/m2

 

Ges.:  p

 

Lsg.: Guckt, ob alles in den richtigen Einheiten gegeben ist und setzt dies dann in die Formel ein:

 

p = ρ·g·h = 1000kg/m2 · 9,81m/s2 · 100m

= 981000Pa = 9,81bar

 

A: In einer Tiefe von 100m herrscht ein Wasserdruck von 9,81bar.

Übrigens:

Interessant: Wie ihr vielleicht merkt spielt die Menge an Flüssigkeit an sich keine Rolle, nur die Füllhöhe. Deshalb ist der Schweredruck am Boden aller drei Gefäße gleich groß, denn nur die Füllhöhe spielt beim Schweredruck eine Rolle:

Verschiedene Behälter mit gleicher Fläche des Bodens
Beispiel für den Druck des Wassers auf ein U-Boot

Ein U-Boot, welches tief taucht, muss hochem Druck standhalten, da das Wasser gegen das U-Boot drückt, also wirkt auf eine Fläche des U-Boots eine große Kraft.

Druck gibt an, wie viel Kraft auf eine bestimmte Fläche wirkt: