Impuls Physik 2, Schulbuch

87 Schwimmen und Sinken 9 Der Wasserdruck steigt mit zunehmender Tiefe an! Tauchst du in ein Schwimmbecken, spürst du den Druck auf dein Trommelfell. Je tiefer du tauchst, umso größer wird der Druck. Das Wasser liegt in immer mehr Schichten übereinander. Deshalb wird die Gewichtskraft auf die Fläche immer größer. Der Druck im Wasser entsteht durch die Gewichtskraft der Flüssigkeit. Er wirkt nicht nur nach unten, sondern nach allen Seiten, auch nach oben. Der Druck in Gewässern wird auch hydrostatischer Druck genannt. Sporttauchen wird immer beliebter. Besonders in tropischen Meeren kann man wunderschöne Fische und Korallen bewundern. Doch das Tauchen bringt auch viele Gefahren mit sich. Die Taucherin/ der Taucher ist einem sehr großen Druck ausgesetzt. Je tiefer man taucht, umso größer ist der Druck. Das Abtauchen ist dabei nicht das Problem. Gefährlich ist die Druckabnahme, wenn man wieder auftaucht. Denn im Blut gelöste Gase können sich jetzt ausdehnen und Bläschen aus Luft oder Kohlenstoffdioxid bilden. Diese Bläschen können die dünnen Haargefäße verstopfen und die Blutversorgung unterbrechen. Das ist im Gehirn, im Herz und in der Lunge besonders gefährlich. Schwere Gegenstände sind in Wasser leichter! Hast du an einem See oder am Meer schon einmal versucht, einen Stein aus dem Wasser zu heben? Im Wasser war das Tragen des Steins kein Problem, aber außerhalb des Wassers ist er sehr schwer. Ist ein Körper vollständig in Wasser eingetaucht, wirkt der Druck von unten als Auftrieb. Kraft wird verstärkt! Schrottpressen und Baggerschaufeln werden hydraulisch (mit Flüssigkeitsdruck) bewegt. In einem Druckzylinder mit kleiner Fläche wird der Kolben nach unten gedrückt. Der Druck breitet sich aus und drückt dabei auf den Kolben des größeren Presszylinders , der über eine Leitung mit dem Druckzylinder verbunden ist. Der Presszylinder ist größer als der Druckzylinder, daher ist auch die Kraft am Presszylinder größer. Ist der Presszylinder 10 Mal größer als der Druckzylinder, ist auch die Kraft 10 Mal größer. Diese Kraft reicht aus, um Autos zu zerdrücken oder Steine anzuheben. Der Kolben des Presszylinders bewegt sich aber nicht so weit wie der Druckzylinder. Um den Presszylinder um 10 cm zu heben, muss man den Druck- zylinder um 100 cm niederdrücken. Zur Kraftberechnung kann das Hebelgesetz herangezogen werden. M M M M Wegen des großen Drucks sind Staumauern unten viel dicker und stärker als oben. Auf der Oberseite des Steines ist der Druck geringer als auf der Unterseite. Der größere Druck unten wirkt als Auftrieb der Gewichtskraft entgegen und der Stein scheint leichter zu sein. Kommunizierende Gefäße Bei am Boden miteinander verbundenen Gefäßen breitet sich der Druck überallhin aus. Am Boden ist der Druck gleich hoch. Deshalb ist auch der Flüssigkeitsspiegel überall gleich hoch. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv