Druck und Auftrieb
Klasse 8 · Physik · 3:10 Min.
Das Wichtigste
- Druck ist Kraft geteilt durch Fläche.
- Die Einheit ist das Pascal, ein Newton pro Quadratmeter.
- Der Schweredruck wächst mit der Tiefe: p gleich Rho mal g mal h.
- Die Auftriebskraft ist so groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit.
- Sind Auftriebskraft und Gewichtskraft gleich, schwebt oder schwimmt der Körper.
Alles zum Nachlesen
Warum schwimmt ein riesiges Schiff aus Stahl, ein kleiner Stein aber geht unter?
In diesem Video lernst du, was Druck ist, wie der Druck im Wasser entsteht und was Auftrieb bedeutet.
Druck beschreibt, wie stark eine Kraft auf eine Fläche wirkt.
Du berechnest ihn so: Druck ist Kraft geteilt durch Fläche.
Die Einheit ist das Pascal, ein Newton pro Quadratmeter. Oft nutzt man auch das Bar: Ein Bar sind hunderttausend Pascal.
Dieselbe Kraft auf kleinerer Fläche ergibt größeren Druck. Darum sinkst du mit Schuhen tiefer in den Schnee ein als mit Skiern.
Ein Beispiel: Eine Kiste drückt mit sechshundert Newton auf eine Fläche von null Komma zwei Quadratmetern.
Wir schreiben die Formel auf: p gleich F durch A.
Dann setzen wir ein: sechshundert Newton durch null Komma zwei Quadratmeter.
Das ergibt dreitausend Pascal, also null Komma null drei Bar.
Im Wasser drückt das Gewicht des Wassers, das über dir liegt. Diesen Druck nennt man Schweredruck.
Je tiefer du tauchst, desto mehr Wasser liegt über dir, und desto größer wird der Druck.
Er lässt sich berechnen: p gleich Rho mal g mal h.
Rho ist die Dichte der Flüssigkeit, g der Ortsfaktor und h die Tiefe.
Für Wasser heißt das: Alle zehn Meter Tiefe kommt ungefähr ein Bar dazu.
Der Druck wirkt dabei in alle Richtungen, also auch von unten nach oben.
Taucht ein Körper ins Wasser, drückt das Wasser von oben auf ihn.
Von unten drückt es stärker, denn die Unterseite liegt tiefer.
Der Unterschied dieser Kräfte ist die Auftriebskraft. Sie zeigt nach oben.
Archimedes fand heraus: Sie ist so groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit, also deren Masse mal g.
Die Masse ist die Dichte der Flüssigkeit mal das verdrängte Volumen.
Ob ein Körper schwimmt, entscheidet der Vergleich von Auftriebskraft und Gewichtskraft.
Ist die Auftriebskraft kleiner als die Gewichtskraft, sinkt der Körper.
Sind beide gleich groß, schwebt er. Ein Körper, der teilweise aus dem Wasser ragt, schwimmt dann.
Ist die Auftriebskraft größer, steigt er auf, bis beide Kräfte gleich sind.
Ein Schiff aus Stahl ist innen hohl. So verdrängt es viel Wasser.
Die Auftriebskraft ist so groß wie sein Gewicht, deshalb schwimmt es.
Fassen wir zusammen.
Druck ist Kraft geteilt durch Fläche.
Die Einheit ist das Pascal, ein Newton pro Quadratmeter.
Der Schweredruck wächst mit der Tiefe: p gleich Rho mal g mal h.
Die Auftriebskraft ist so groß wie die Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit.
Sind Auftriebskraft und Gewichtskraft gleich, schwebt oder schwimmt der Körper.
Super! Jetzt bist du dran.
