Wasserdruck halten mit Hand?
Ich frage mich, ob sich der Druck ändert, wenn man in einem Becken mit Wasser etwas Treibendes schwimmen lässt und dieses Becken unten eine Öffnung hat, die man mit der Hand zu hält?
Ich wüsste gerne, ob es für mich als Mensch anstrengend ist, da ein loch zu zuhalten 😅
6 Antworten
Der Druck hängt von der Wassersäule ab, wenn diese sich durch das Treibgut erhöht nimmt dieser Druck mit ~0,1 bar je m Wassersäule zu.
Und wie anstrengend es ist ein Loch zuzuhalten hängt weniger vom Druck und viel mehr von der Fläche des Lochs ab.
1 bar, also 10 m Wassersäule zu halten sind bei einem Schlauch mit 1 cm Innendurchmesser unproblematisch und entsprechen eine Kraft von ca. 7 N oder 0,7 kg. Hat der Schlauch aber 5 cm DM, sind es mal eben 200 N, das ist schon etwas mehr Kraft die man da aufbringen muss (ca. 1 Kiste Bier heben).
Ich hoffe ich hab mich grad nicht grob verrechnet, Drücke sind immer etwas unintuitiv, da vertut man sich schnell mal um ne Größenordnung.
Der hydrostatische Druck ist p=ρgh. Wenn Du jetzt irgendein Material auf dem Wasser schwimmen läßt, dann taucht es teilweise ins Wasser ein, der Wasserspiegel h steigt entsprechend, und Du berechnest den neuen Druck mit derselben Formel aber neuem h. Denn die Masse des schwimmenden Körpers erzeugt natürlich neue Gewichtskraft, die in den Druck p=F/A miteinfließt.
Wenn der Bezugszustand 0 Pa ist. Ansonsten nämlich noch + Umgebungsdruck bei der hydrostatischen Grundgleichung
Das hängt von der Größe des Beckens ab. Was darin "treibt" spielt keine Rolle. Es ist lediglich die Höhe des Wasserspiegels, welcher berücksichtigt wird. Die Kraft hängt nun vom Druck der Wassersäule und vor allem von der Fläche des Loches ab. Kleine Löcher sind kein Problem. Schwierig wird es, wenn das Loch größer wird...
Der Erfolg beim manuellen Verschließen der Abflussöffnung hängt von der Größe der Restöffnung und dem geostatischen Druck am Abfluss ab.
Der geostatische Druck an der Abflussöffnung steigt mit der darüber liegenden Wassersäule. Diese Säule steigt bei gegebener Fläche mit dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit durch aufgelegte Schwimmkörper.
Wenn man einen Gegenstand in ein Becken wirft steigt der Wasserstand. Damit wird auch der Druck am Boden größer.