Physik verstehen 2, Schülerbuch

55 Alle Stoffe bestehen aus Teilchen 2. Wie gewinnt man bei hydraulischen Anlagen Druckkraft? Bis zur Decke … (Abb. 55.1) E1 Fülle eine leere Spülmittelflasche ohne Verschluss mit Wasser und drücke fest auf die Flasche. Merke dir, wie hoch das Wasser spritzt. Fülle die Flasche abermals, setze den Verschluss mit der kleinen Öffnung auf und drücke noch einmal. Das Wasser spritzt nun bis zur Zimmerdecke! Bei kleiner Öffnung (kleiner Fläche) spritzt das Wasser mit größerem Druck. Du erzielst bei gleichem Kraftaufwand einen größeren Druck , wenn Wasser aus einer kleinen Öffnung spritzt. Wer stärker drückt … (Abb. 55.2) E1 Ersetze eine Spritze der Versuchsanordnung von V4 durch eine kleinere Spritze (zB 2ml). Lass eine Mitschülerin oder einen Mitschüler auf die große Spritze drücken. Du selbst drückst auf die kleinere. Ohne Probleme kannst du den Spritzenkolben deiner Partnerin/deines Partners hochdrücken, auch wenn diese/dieser sich mit aller Kraft bemüht, dir entgegenzuwirken. Du erzielst einen Kraftgewinn . Weil du auf den Kolben mit kleiner Fläche (Druck kolben) drückst, bewirkst du einen großen Druck in der Flüssigkeit. Die Flüssig keit gibt den Druck auf den Kolben mit großer Fläche (Arbeitskolben) weiter und bewirkt auf diesem eine große Druckkraft . Beispiel (Abb. 55.3): Wird eine Druckkraft von 1N von einem Kolben mit 5 cm 2 Fläche auf einen Arbeitskolben mit 10 cm 2 Fläche übertragen, verdoppelt sich die gesamte Druckkraft auf den Arbeitskolben. Druck am Druckkolben = Druck am Arbeitskolben F 1 : A 1 = F 2 : A 2 1N : 5 cm 2 = 2N : 10 cm 2 0,2   N  ___ cm² = 0,2   N  ___ cm² 2 000Pa = 2 000Pa 0,02bar ( p 1 ) = 0,02bar ( p 2 ) Geräte, die einen Druck mithilfe von Flüssigkeiten übertragen, heißen hydrauli- sche Anlagen . Sie werden für Hebevorrichtungen bei Baggern, bei Bremsen oder Wagenhebern verwendet (Abb. 55.4 bis 55.6). V5 55.1 Bis zur Decke … V6 55.2 Wer stärker drückt … 5 cm² 10 cm² 12 cm 6 cm 1 N 1 N 1 N 1 N 1 N 1 N Druckkolben Arbeitskolben 55.3 Vergleich von Kräften und Wegen bei einer hydraulischen Anlage 55.4 Hydraulische Hebevorrichtung eines Baggers 55.5 Schema einer hydraulischen Bremse beim Auto („Fußbremse“) Bei hydraulischen Anlagen wird ein Kraftgewinn erzielt, da eine kleine Druckkraft auf dem kleinen Druckkolben eine große Druckkraft auf dem großen Arbeitskolben bewirkt. M 55.6 Hydraulischer Wagenheber Infobox: Hydraulische Anlagen: kleine Kraft auf kleinem Kolben bewirkt große Kraft auf großem Kolben Arbeitsblätter vx45dp Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv