Druck nur von Tiefe abhängig?

MrPSI · Gast

Guten Abend.

Ich kann nicht nachvollziehen, dass der Druck in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behältnis nur von der Tiefe abhängt und nicht durch andere Faktoren wie die Form des Behältnisses beeinflusst wird.

Sehen wir uns beispielsweise die angehängte Grafik aus meinem Physikbuch an. Wenn man je einen Drucksensor in die Tiefe h des Behältnisses a) und d) setzt, wobei der Sensor in d) so platziert wird, dass er _nicht_ senkrecht unter der Öffnung steht, sondern nach links versetzt, so würden beide Sensoren ja den gleichen Druck anzeigen.
Aber wie ist das möglich? Ich meine, die Schwerkraft zieht die Wassermassen ja senkrecht nach unten und senkrecht über dem d)-Sensor befindet sich ja viel weniger Wasser als über dem a)-Sensor, es müsste also weniger Kraft auf den d)-Sensor wirken und daher weniger Druck anzeigen. Auch wenn die gesamte Wassermasse auf den Sensor drückt, sieht man, dass sich weniger Wasser in d) als in a) befindet und daher weniger "drückt".

Ich suche nach einer theoretischen Erklärung für den experimentellen Befund, dass der Druck nur von der Tiefe abhängt, also dass mehrere Drucksensoren, die sich in gleicher Tiefe befinden, auch den gleichen Druck anzeigen, auch wenn einige Drucksensoren sich in einer "Ausbuchtung", "Höhle" oder unter einer Schräge (oder welche Form auch immer das Behältnis hat) befinden.
Ich finde, diese Erklärung in meinem Buch leider nicht und hoffe, dass jemand von euch sie mir geben kann.

mfg, MrPSI

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hi MrPSI,

Gefäßwände, die nicht parallel zur Erdbeschleunigung ausgerichtet sind, tragen entweder einen Teil des Flüssigkeitsgewichtes oder kompensieren durch ihren Gegendruck die in diesem Bereich nicht vorhandene Flüssigkeitssäule (z.B. Fall d in der Skizze).

Siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrostatisches_Paradoxon

Gruß erkü

MrPSI · Gast

K, dass die Randbereiche des Trichters aus dem Wiki-Beispiel die geringen Wassermassen abfangen ist einleuchtend. Aber der Argumentation beim Kegelgefäß kann ich nicht folgen: Die Kompensationskraft der Gefäßwände ist eine Reaktion auf die Kräfte aus der Querröhre. Aber die Kräfte in der Querröhre sind ja selbst eine "Reaktion" bzw. eine Gegenkraft. Woher rührt diese Ursache, auf die das Wasser in der Querröhre reagiert?

Aber ich denke, ich habe verstanden, was der Kern der Sache ist. Nochmal zum d)-Gefäß: Die Wassersäule unter der Öffnung drückt mit einer Kraft in den linken Arm des Gefäßes. Das Wasser im Arm kann aber aufgrund seines geringen Gewichts nicht alleine die ganze Gegenkraft aufbringen. Also muss die Gefäßwand einen Teil der Kraft ertragen und diese kompensieren.
Ist das richtig so?

Und danke für deine Antwort smile

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Wenn ich das richtig verstehe, ist dann in jedem dieser Behälter der gleiche Druck ? grübelnd

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

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MrPSI · Gast

Ah, vielen Dank!