Hey meine Lieben ich habe nur eine kurze Frage. Ich schreibe demnächst eine Physikklausur und wollte nur etwas wissen, da ich mit einer Formel irgendwie nicht klar komme. Also mein Lehrer hat in seiner Formelsammlung geschrieben, dass die Grudnlgeichung der Hydrostatik p= rho*g*h+ pamb ist um den Druck in einer Flüssigkeit zu berechnen.
Meine Frage wäre nun, da ich auf einigen internetseiten gelesen habe das die Grundgleichung der Hydrostatik rho*g*h ist ob ich denn pamb (umgebungsdruck) immer mit einbeziehen muss und wieviel er denn beträgt also ändert sich dieser wenn ich eine gegenstand in wasser eintauche ? Ich habe auch eine Aufgabe dazu gerechnet und ohne pamb komm ich auf das richtige ergebnis aber mit pamb nicht. Es wäre nett wenn mir einer den unterschied erklären könnte 
LG
Hallo vogue 0806,
Hydrostatik ist zwar nicht mein Spezialgebiet, aber soviel habe ich verstanden:
Betrachtet man eine Flüssigkeit, die sich in einem Vakuum befindet, fällt der Umgebungsdruck weg. Denn die Formel rho*g*h ergibt sich bereits dadurch, dass auf die Flüssigkeit selbst die Erdanziehungskraft wirkt und somit die Flüssigkeitsschichten oberhalb auf die darunterliegenden eine Kraft ausüben. Daher nimmt der Druck auch mit der Tiefe (also h) zu.
Befindet sich die Flüssigkeit aber in einer Umgebung, in der ein Umgebungsdruck ungleich Null herrscht, drückt dieser Umgebungsdruck noch zusätzlich auf die Flüssigkeitsoberfläche. Dieser oben auf die Flüssigkeit wirkende Umgebungsdruck muss also noch addiert werden. Er übt ja eine Kraft auf die Flüssigkeitsoberfläche aus, die in der Flüssigkeit als weitere Kraft (zusätzlich zur Erdanziehungskraft) wirkt. Bei Standardbedingungen wäre pamb also immer 101300 Pa, eben der normale Luftdruck.
Ich könnte mir vorstellen, dass es auf die Aufgabenstellung ankommt: Wenn der Druck in der Flüssigkeit gefragt ist, könnte einmal die Differenz zum normalen Umgebungsdruck gefragt sein, ein anderes Mal der absolute Druck in einer bestimmten Tiefe. Dadurch würde im ersten Fall der Umgebungsdruck vernachlässigt, im zweiten Fall dazu addiert. Wahrscheinlich gibt es daher verschiedene Auffassungen darüber, was man als Grundgleichung der Hydrostatik bezeichnet.
Ich hoffe, das war verständlich!?! Ansonsten vielleicht noch mal melden. Viel Erfolg bei der Klausur!
Herzliche Grüße, Chilla
…Grudnlgeichung der Hydrostatik p= rho*g*h+ pamb ist um den
Druck in einer Flüssigkeit zu berechnen.
Meine Frage wäre nun, da ich auf einigen internetseiten
gelesen habe das die Grundgleichung der Hydrostatik rho*g*h
ist ob ich denn pamb (umgebungsdruck) immer mit einbeziehen
muss
Hallo,
Leider ist dies nicht mein Spezialgebiet in der Physik, deshalb kann ich hier nicht weiterhelfen. Ich hoffe du findest zum Thema Hydrostatik noch einen Experten.
Viel Glück
Hallo vogue 0806,
in der Ausbildung zum Tauchschein wird folgendes gelernt. Der Druck an der Oberfläche beträgt ungefähr ein bar. Pro 10m nimmt der Druck im Wasser um ungefähr 1 bar zu. Für den Taucher an der Oberfläche ist der Druck also 1bar, in 10m Tiefe 2bar, in 20m Tiefe 3bar.
Gemeint ist hier der sogenannte absolute Druck, in der Formelsammlung bezeichnet mit p. Die Formel ist angegeben zu: p = rho*g* h+ pamb. An der Oberfläche gilt h = 0. Hier ist dann p = pamb. Auf Meereshöhe ist für den Taucher pamb ungefähr 1bar.
Die andere Formel kann jetzt folgendes bedeuten:
-
Der Druck an der Oberfläche der Flüssigkeit sei null oder sehr klein, dann kann pamb weggelassen werden. Für Tauschschüler ist dass aber nicht gut, denn dann fällt der Schüler durch die theoretische Prüfung in Tauchphysik.
-
Mit p ist nicht der absolute Druck gemeint, sondern die Erhöhung des Druckes im Wasser gegenüber der Umgebung. Und der Druck nimmt im Wasser mit der Höhe viel stärker zu als in Luft.
Zu jeder Formel muss es immer eine Erklärung geben, wann die Formel gilt, welche Annahmen gemacht wurden und was mit den „Buchstaben“ gemeint ist. Leider wird das im „Internet“ aber nicht immer so gründlich gemacht.
Die Artikel in Wikipedia sind hier oft sehr gut. Scheinbar schauen auch viele Physiker hier immer wieder nach. Auf http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrostatik findest Du:
…
mit
ρ: Dichte der Flüssigkeit
g: Schwerebeschleunigung
h: Ausdehnung der Flüssigkeitssäule in y-Richtung
p(y = 0): Druck an der Oberfläche der Flüssigkeitssäule
…
Wenn Du mit pamb auf das falsche Ergebnis gekommen bist hast du vermutlich pamb bei einem Teil der Rechnung vergessen. In den meisten Rechnungen wird irgendwann pamb minus pamb gerechnet und das ist dann Null.
Wenn Du das jetzt verstehst, war meine Antwort gut. Wenn nicht habe ich mich wohl zu kompliziert ausgedrückt.
Viel Erfolg in der Klausur,
Rainer
Hallo vogue 0806,
leider bin ich kein Experte auf dem Gebiet der Hydrostatik, jedoch bin ich mir bei der Antwort relativ sicher.
Die Formelsammlung von deinem Lehrer ist insofern korrekt, dass die Gleichung p= rho*g*h+ p_amb den Druck der Flüssigkeit am Boden des Gefäßes angibt. Sie gibt jedoch nicht den Druck an, der auf den Boden des Gefäßes wirkt. Der Umgebungsdruck p_amb wirkt sowohl auf die Flüssigkeit, als auch auf die Unterseite des Gefäßes, wodurch sich dieser Druck selber aufhebt.
Zwei Beispiele:
Nimmst du ein Barometer (Luftdruckmesser), dann zeigt dieses den Wert für p_amb an, also den aktuellen Luftdruck. Tauchst du das Barometer jetzt in eine Flüssigkeit ein, so wird der Wert sich je nach Eintauchtiefe erhöhen, ganz nach dem Gesetz p= rho*g*h+ p_amb.
Wenn du jedoch den Druck einer Flüssigkeit auf einen Glaskolben misst, so wirst du bei leerem Gefäß keinen Druck messen, da der Umgebungsdruck p_amb sich aufhebt, da er auf beide Seiten den Gefäßes wirkt. Füllst du nun eine Flüssigkeit in das Gefäß, so wird der Druck sich nach der Gleichung p= rho*g*h ergeben.
Der Wert für p_amb hängt von der Umgebung ab. Wird das Experiment auf Meereshöhe an der Luft durchgeführt, so liegt der Wert bei ca. 1 Bar = 100000 Pascal. p_amb ändert sich nicht wenn du einen Gegenstand in die Flüssigkeit eintauchst.
Hallo!
Der Druck p(0) ist zu berücksichtigen; dieser hängt natürlich von den Voraussetzungen ab (Gartenschlauch mit Wasser). P(0)kann jedoch auch 0 betragen.
rho*g*h gibt den Schweredruck der Flüssigkeit wieder.
mfg
Hallo,
Atmosphärischer Druck pamb [bar]
Der atmosphärische Druck wird erzeugt durch das Gewicht der Lufthülle, die auf uns ruht. Er ist abhängig von der Dichte und der Höhe der Lufthülle. Es wird stets der Druck addiert, der am obersten Ende auf den zu untersuchenden Körper wirkt.
In Meereshöhe gelten 1 013 mbar = 1,01325 bar
= 760 mm/Hg [Torr]
= 101 325 Pa
rechnest Du nun also in der Einheit [bar] und befindest dich auf Meereshöhe, so musst du laut Formel am Ende plus 1,01325 bar nehmen. Der atmosphärische Druck nimmt in der Höhe ab, im Wasser hingegen zu. Da entsprechen 10 m Wassertiefe eine ganze Atmosphäre. Z.B. also bei 10 Metern Wassertiefe addierst du am Ende 1,01325 * 2 bar.
Hast du z.B. ein 10 m hohes Röhrchen mit einer Grundfläche von 1 cm², gefüllt mit einer (spezifischen (–> spezifisches Gewicht hier aus Gründen der Einfachheit =1)
) Flüssigkeit und tauchst nun dieses Röhrchen in ein 10 Meter tiefes Wasserbecken, so dass der obere Rand sozusagen auf Meereshöhe herausschaut, dann lauten die Ziffern der Rechnung 1*1*10+1,01325
Da bin ich mir aber nicht ganz sicher. Grüße
Hallo, ich kann dir leider nicht helfen da ich mich in dem bereich nicht auskenne. Ich wünsch dir viel Erfolg!!Gruß