Druck und Kräfte an einer Flasche

pascal1 · Anmeldungsdatum: 19.01.2008 Beiträge: 16

Hallo Zusammen,

ich hoffe jemand mir auf die Sprünge helfen, ob ich gerade einen Denkfehler habe.

Es gilt: F = P*A

Als einfaches Beispiel:
Eine Sektflasche hat 4 bar Innendruck und steht auf dem Boden
Nun möchte ich die Kraft berechnen die auf den Korken bzw. die Dichtung ausgeübt wird.
Hier würde ja die Fläche A1 nehmen

Demzufolge wäre meine minimale Dichtungskraft: F_Dichtung = P * A1
Soweit so gut

https://bilderupload.org/image/fcdf43555-flasche-kraft.jpg

Nun kommt der Punkt, bei dem ich unsicher bin:

Angenommen über eine Düse leite ich CO2 in die Flasche, sodass sich der Druck auf 4 bar aufbaut.
Dabei soll angenommen werden, dass die Dichtung fixiert ist und die Flasche nun dan der Dichtung hängt.

Welche Kraft wird nun benötigt, damit die Flasche nicht nach unten aus der Dichtung fliegt?

Rein logisch würde ich sagen, man müsste jetzt Fläche A2 nehmen?
Also: F_Flasche = P*A2

Andererseits widerspricht es beim zweiten Überlegen, warum die Kraft jetzt größer sein sollte.
Oder ist es am Ende die selbe Kraft wie aus dem ersten Beispiel wegen Aktio = Reaktio?

hoffe mir kann da jemand auf die Sprünge helfen, wo mein Denkfehler liegt^^

Aruna · Anmeldungsdatum: 28.07.2021 Beiträge: 1609

pascal1 · Anmeldungsdatum: 19.01.2008 Beiträge: 16

Verstehe, vielen Dank für die schnell Antwort.
Das heißt meine Kräfte gleichen sich über die Fläche meiner Flaschenwand auf und die einzige Kraft die wirkt ist immer nur die (Flaschen)Öffnung in meinem System?

Das heißt meine Flasche könnte jetzt das Tausendfache an Durchmesser von A1 haben. Am Ende wirkt nur mein Kraft
F = P* A1 (Bild 1)

https://bilderupload.org/image/d09281741-flaschenhalterung.png

Wenn ich das ganze jetzt weiter denke (Bild 2)
Ich habe ein Flaschenhalterung, welches meine Flasche am Flaschenhals hält.
Diese Flaschenhalterung ist an einem fixierten Teil fest verschraubt.

Dabei herrscht nicht nur in Der Flasche sondern auch in dem Zwischenraum zwischen Halterung und fixiertem Teil mein Systemdruck.

Wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, dann erfährt meine Flaschenhalterung folgende Kraft nach unten:

F_Halterung = P*A3

Wohingegen mein aufliegender Flaschenhals nur die Kraft

F_Flaschenhals = P*A1

erfährt.

Passt das? =)

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 6115 Wohnort: jwd

Da die Kraft am Korken gesucht ist, betrachten wir auch nur diesen.

Gleichgewichtsbedingung: Summe der Kräfte = 0

Korkenkraft - Reibkraft - Gewichtskraft Flasche = 0

Der Korken wird durch die Reibkraft im Flaschenhals gehalten. Diese wirkt entgegengesetzt zur Druckkraft p * A_1.