Ist man im Liegen schwerer als im stehen?

7 Antworten

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Der Luftdruck wirkt von allen Seiten, auch von unten.

Wenn du es ganz ganz genau nimmst, bist am Boden liegend sogar leichter, weil die Luft unten dichter ist und der Auftrieb somit größer. Auf einem Hochbett bist du aber schwerer.

Davon ab: Wenn der Luftdruck nur von oben wirken würde, könntest gar nicht aufstehen. Rechne mal die Fläche eines DIN-A-4, Blattes, ca. 600 cm². Das entspräche dem Gewicht von 600 kg.

Martina0sh 
Fragesteller
 10.02.2024, 16:33

Das mit dem DIN A4 Blatt ergibt echt sinn, ich fühl mich jetzt bisschen dumm aber warum ist man auf einem Hochbett schwerer?

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ThomasJNewton  10.02.2024, 17:21
@Martina0sh

Nicht nur ein Gasballon hat Auftrieb, sondern jeder Körper. Bei einem Menschen mit 80 kg entspricht das aber nur rund 100 g, auch abhängig von Temperatur und Luftdruck. Oben ist der Luftdruck aber ein ganz klein wenig geringer, damit die Dichte und damit der Auftrieb.
Aber vielleicht wird das auch durch die Schwerkraft ausgeglichen, die ja auch nach oben geringer wird. Habe keine Lust, das auszurechnen. ProfFrink hat das in seiner Antwort gemacht, ich hab es auch nicht nachgerechnet.

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Theoretisch ja, aber aus einem anderen Grund, denn je näher du am Erdboden bist, desto stärker wirst du durch die Schwerkraft angezogen, wodurch du schwerer auf einer Waage erscheinen würdest.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Studiere Physik
Dogetastisch  09.02.2024, 21:05

Je nachdem, wie hoch man im Vergleich zum Erdboden ist.

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Nein der Druck wirkt immer von allen Seiten auf deinen Körper. Da der Druck über und unter dir ident ist ergibt sich daraus keine Kraft.

Es wirkt lediglich eine Auftriebskraft aber die ist gleich egal ob du liegst oder stehst und die ist unwesentlich klein.

Ich behaupte, dass man im Liegen leichter ist und zwar ungefähr 0,1 Promille. Und zwar weil der atmosphärische Auftrieb am Boden wegen des höheren Luftdruckes und der damit verbundenen höheren Dichte größer ist. Aber nicht viel. Die Auftriebskraft wird berechnet nach der Formel

Auftriebskraft = Erdbeschleunigung * Dichte * Körpervolumen

Die Erdbeschleunigung ist näherungsweise konstant und das Körpervolumen auch. Folglich hängt die Auftriebskraft allein von der atmosphärischen Dichte ab. Und die ist höhenabhängig. Die atmosphärische Dichte ist in geringen Höhen, wo es keine Temperaturunterschiede gibt direkt proportional zum Atmosphärendruck. Dafür gibt es die Näherung

 mit p_0 = 1013,25hPa

Aber p_0 spielt für unsere Betrachtung keine Rolle. Wir wollen das Verhältnis von p(0m)/p(1m) wissen. 1 Meter ist der geschätzte höher gelegte Schwerpunkt eines stehenden Menschen. So kommen wir zu dem Druckverhältnis

 Somit beträgt auch die Dichtezunahme am Erdboden, wenn die Person sich hinlegt etwa 0,125 Promille. Entsprechend erhöht sich auch die Auftriebskraft um den gleichen Faktor. Die Person wird leichter.

Natürlich muss man diesen Effekt gegenrechnen gegen den Effekt der Zunahme der Erdbeschleunigung in liegender Position.

Ausgehend vom Gravitationsgesetz haben wir folgende Schwerkraft

 Speziell für die Erde gilt

 m_E ist die Erdmasse, G die Gravitationskonstanten, r_E ist die Erdmasse, m die Masse der Testperson. In nur 1m Abstand von der Erdoberfläche gilt demnach folgende Kraftgleichung

 Möchte man nun die Schwerkraftzunahme in liegender Position berechnen, dann braucht man nur das Verhältnis von F/F_1 ausrechnen.

 Der letzte Summand kann vernachlässigt werden. Man kommt zu der Darstellung

 Das bedeutet, dass die Schwerkraftzunahme für die liegende Person gerade einmal 0,00031 Promille beträgt. Sie ist somit vernachlässigbar gegenüber dem Auftriebseffekt.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Nein, denn der Luftdruck wirkt immer noch von allen Seiten gleichermaßen.

Martina0sh 
Fragesteller
 09.02.2024, 20:56

Okay aber gibt es dann nicht mehr Luft die von oben drückt, als die von den Seiten

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Dogetastisch  09.02.2024, 21:10
@Martina0sh

Von oben herrscht zwar die Kraft, jedoch haben wir im Körper ja auch einen Druck, der eine Gegenkraft erzeugt. Die resultierende Lraft, doe mach unten wirkt, ist somit null.

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