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Kräfte und Druck auf Flüssigkeitselement
 
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Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 11. Sep 2016 18:45    Titel: Kräfte und Druck auf Flüssigkeitselement Antworten mit Zitat

Hi zusammen,

etwas her her seitdem ich hier gepostet habe :-) Ich fange gerade an mich für die Physik 2 Klausur vorzubereiten und muss erstmal wieder warm werden.. Sorry im Voraus für etwaige super Anfängerfragen!

Kann mir vielleicht jemand sagen wie man auf den Term kommt bzw. die Logik des letzten Satzes im angehängten Auszug erklären?

Danke im Voraus!



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moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515

Beitrag moody_ds Verfasst am: 11. Sep 2016 19:43    Titel: Antworten mit Zitat

Der Term beschreibt die Änderung des Druckes



durch Änderung der x Koordinate, also abhängig von x.



Das heißt es wirkt einmal normal



plus

die Änderung in x-Richtung, also den Term der die Änderung von p beschreibt



multipliziert mit der Länge die in x Richtung gelaufen wurde



Ich hoffe das kam einigermaßen verständlich rüber.
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 12. Sep 2016 15:18    Titel: Antworten mit Zitat

Hi, vielen Dank für deine Antwort!

Ok das mit der Veränderungskomponente verstehe ich glaub ich. Aber mal ganz blöd gefragt: Wenn auf die Fläche dydz ein Druck p in x-Richtung wirkt, wieso folgt dann daraus, dass auf die Gegenfläche ein Druck mit gleichem Betrag in entgegengesetzte Richtung wirken muss (wenn man mal von der Veränderungskomponente absieht)?
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515

Beitrag moody_ds Verfasst am: 12. Sep 2016 16:59    Titel: Antworten mit Zitat

Warum denn nicht?

Stell dir ein Wasserbecken vor, z-Richtung ist nach oben gerichtet. Dann wirkt oben auf der Wasseroberfläche ja sagen wir mal p0, auf die dxdy Fläche.

Nun wirkt in einiger Tiefe z darunter ja immernoch der Druck p0 + das was an hydrostatischem Druck dazu gekommen ist.

Warum sollte also auf ein infinitesemal kleines Volumenelement nicht von allen Seiten der selbe Druck wirken? Wenn man die Druckänderungen in die jeweiligen Richtungen vernachlässigt.
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 12. Sep 2016 17:33    Titel: Antworten mit Zitat

Ok danke, klingt irgendwie sinnvoll! :-)
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 14. Sep 2016 12:25    Titel: Antworten mit Zitat

moody_ds hat Folgendes geschrieben:

Stell dir ein Wasserbecken vor, z-Richtung ist nach oben gerichtet. Dann wirkt oben auf der Wasseroberfläche ja sagen wir mal p0, auf die dxdy Fläche.


Sorry, jetzt muss ich doch nochmal nachfragen: Was ist diese Kraft, die wiederum den Druck verursacht?
moody_ds



Anmeldungsdatum: 29.01.2016
Beiträge: 515

Beitrag moody_ds Verfasst am: 14. Sep 2016 12:42    Titel: Antworten mit Zitat

Wikipedia sagt:"Der Druck ist ein Maß für den Widerstand, den Materie einer Verkleinerung des zur Verfügung stehenden Raumes entgegensetzt."

Druck ist die von einem Fluid ausgeübte Kraft bezogen auf die Fläche auf die die Kraft wirkt.

Ich vermute das wird deine Frage nicht 100% beantworten. Vielleicht schaltet sich noch jemand ein, der dir das verständlicher rüberbringen kann?
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 14. Sep 2016 12:45    Titel: Antworten mit Zitat

moody_ds hat Folgendes geschrieben:

Druck ist die von einem Fluid ausgeübte Kraft bezogen auf die Fläche auf die die Kraft wirkt.


Danke, ich denke meine Frage ist: Was verursacht diese Kraft, die ein Fluid auf einen Körper ausübt?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 14. Sep 2016 17:16    Titel: Antworten mit Zitat

Dazu benötigt man keine "Hilfskörper". Aus dem Impulssatz für beliebige kontinuierliche Medien ergeben sich bei diesem Sonderfall zwanglos Spannungsvektoren gegenüber Flächenelementen mit (hydrostatische Grundgleichung) usw.
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 15. Sep 2016 15:33    Titel: Antworten mit Zitat

Sorry, verstehe nur Bahnhof :-/ Kannst du vielleicht in nicht-mathematischen Worten sagen was die Kraft verursacht?
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 15. Sep 2016 18:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich wollte oben nur andeuten, daß es einen wesentlich allgemeineren / schöneren Zugang zur Hydrostatik gibt (Kontinuumsmechanik). Daraus der bekannte Schweredruck .
Dieser Druck ist verbunden mit einer Druckkraft auf ein Flächenstück.
Amateurphysiker



Anmeldungsdatum: 13.11.2015
Beiträge: 307

Beitrag Amateurphysiker Verfasst am: 15. Sep 2016 20:15    Titel: Antworten mit Zitat

Also wie der Schweredruck entsteht ist mir klar (aufgrund der Gewichtskraft, also letztlich durch die Erdanziehung). Nach meinem Verständnis wird oben von einem anderen Druck gesprochen. Leider ist dieser nicht genauer bezeichnet. Vielleicht mal grundsätzlicher: Könntest du mir vielleicht sagen welche Druckarten in Flüssigkeiten grundsätzlich auftreten? Danke!
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 16. Sep 2016 08:41    Titel: Antworten mit Zitat

Der Druck in Flüssigkeiten ist quasi nur eine andere Darstellung für Kräfte. Im Gleichgewicht (Schweredruck) klar, bei Strömungen spielt die Geschwindigkeit eine Rolle, wenn man einen festen Raumpunkt betrachtet. Aber auch hier ein bestimmter Gesamtdruck.
Was mich an der Zeichnung oben irritiert, sind die Pfeile bei den Druckangaben. Der Druck hat keine Richtung, diese kommt erst im Zusammenwirken mit Flächen.
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