Statik der Flüssigkeiten - Hydrostatischer Druck (Gewichtsdruck)

1. Einleitung mittels Praxisbeispiel

Der hydrostatische Druck (Gewichtsdruck) wird am Thema der verbundenen (kommunizierenden) Röhren (Gefäße) erläutert. Dazu wird als Beispiel das "Abtanken" - so eine Art von "Mundraub" - von Benzin an einem Auto betrachtet und vorgeführt.

Wichtiger Hinweis:
Die Kenntnis dieses wichtigen Prinzips ist auch schön nützlich, wenn nach einem starken Regen der Keller vollzulaufen droht und man gerade keine Pumpe zur Hand hat. Das eine Schlauchende ins Wasser halten, kurz am Schlauch ansaugen und das andere Schlauchende tiefer (!) als der abzupumpende Wasserpegel halten und schon läuft die Sache...

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2. Erste Erklärung anhand von Skizzen

Anhand von Skizzen wird erläutert, dass in verbundene Röhren (hier: ein Schlauch) der Wasserstand stets auf beiden Seiten die gleiche Höhe einnimmt.
Interessant wird das Ganze, wenn das eine Schlauchende niedriger als das andere Schlauchende ist. Da der Flüssigkeitsdruck proportional zur Flüssigkeitshöhe ist, herrscht am oberen Ende ein hoher Druck und am niedrigen Ende ein geringer Druck: Als Folge fließt die Flüssigkeit.
Wichtig ist dabei Hinweis, dass dieses Prinzip in der Röhre bzw. dem Schlauch nur funktioniert, wenn nur Flüssigkeit und keine Luft im Schlauch ist. Also muss man zuerst die Luft im Schlauch absaugen.

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3. Tiefergehende Betrachtung anhand von Formeln

Ausgehend von der allgemeinen Formeln "Druck=Kraft/Fläche" wird durch Einsetzen von anderen Formeln und Umformungen gezeigt, dass die Flüssigkeitshöhe proportional zum Flüssigkeitsdruck ist. Folglich ergibt sich dann durch einen Höhenunterschied der beiden Flüssigkeitsenden ein Druckunterschied, der dafür sorgt, dass die Flüssigkeit fließt.