Ausdehnender Luftballon (Experiment zum Schweredruck)

deejay2008 · Gast

Hy,
ich weiss nicht wo ich es hin posten soll also einfach mal hier rein. Naechste Woche muss ich mit meiner Gruppe ein Referat ueber Hydraulik/Schweredruck machen. Folgender Versuch wurde mir zugeteilt den ich mit Formel, Energiepfeilchen und allem pipapo erklären etc. koennen muss.

Material:
- Luftballon
- kleines Gewicht
- Erlenmeyerkolben
- Wasser
- Propfen
- Spritze

Aufbau:
Wir blasen den Luftballon ein ganz kleines bisschen auf und knoten ihn zu, haengen das Gewicht daran und lassen ihn in den Erlenmeyerkolben gleiten. Diesen fuellen wir bis fast voll mit Wasser. Durch das Loch im Propfen stecken wir die Spritzennadel. Dann stecken wir den Propfen in den Kolben(zwischen Wasser und Propfen sind noch 1-2 cm Luft).

Beobachtung:
- Zieht man die Spritze auf, d.h. man saugt die Luft die noch vorhanden ist auf, wird der Ballon größer.
- Laesst man die Spritze dann wieder Ausgangsposition gleiten, nimmt er wieder seine vorherige Größe an

Deutung:
Ja hier sind alle Physikcracks gefragt und ich ueberfragt -.- Ich hoffe irh koennt mir helfen, da unsere Lehrerin selbst nicht so ganz klar komtm wer jetzt was zu tun hat etc. Vielen Dank schon mal

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Dafür gibt es folgende einfache Erklärung:
In der Tiefe h des mit Wasser gefüllten Kolbens herrscht immer folgender Wasserdruck:

wobei

die Dichte des Wasser ist, sie beträgt

, und

die Erdbeschleunigung ist, h ist die tiefe

Dieser Wasserdruck wird auch als hydrostatischer Druck bezeichnet.

Zusätzlich dazu wirkt noch der Druck der Atmosphäre, also der Luftdruck.
Dieser beträgt Normalerweise 1,0134 bar oder 101.340 Pa (Pascal).
Das bedeutet das in der Tiefe h zum Wasserdruck p noch der Luftdruck

wirkt.
Man muss daher den Gesamten Druck

so berechnen:

Zieht man nun mit der Spritze die Luft die im Kolben verblieben ist heraus, entsteht ein Unterdruck

. Das bedeutet das jetzt nicht mehr der gesamte Luftdruck auf die Wasseroberfläche drückt.

mit

Damit wirkt auf die Oberfläche des Luftballons ein geringerer Druck und er dehnt sich aus.

Wink

deejay2008 · Gast

Vielen Dank, ich denke ich habe es verstanden auch wenn es auf den ersten Blick sehr kompliziert aus sieht. smile

Vielen Dank fuer die Muehe

EXcimer · Gast

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Tut mir Leid unglücklich

. Die Angabe oben bezieht sich selbstverständlich auf dm³ und nicht auf m³.

Also nochmal:

Die Dichte von Wasser (bei 4,0 °C) beträgt

Und danke für den Hinweis.
Gott