70 41 Ausbreitung des Drucks in Flüssigkeiten Hast du schon einmal beim Reifenwechsel zugesehen? Wie wird das Auto aufgehoben? Wie funktionieren die Bremsen eines Autos? Versuch: Nimm einen Bleistift in die eine Hand und setze ihn mit der Spitze nach unten auf die Tischfläche. Drücke ihn mit der anderen Hand von oben gegen den Tisch! Die Hand, die den Bleistift umfasst, spürt davon nichts, da die ausgeübte Kraft nur in einer Richtung übertragen wird. Wie verläuft dagegen die Druckausbreitung in Flüssigkeiten? Versuch: Fülle ein kugelförmiges und mit einem Kolben versehenes Glasgefäß, das mehrere gleich große Ausflussöffnungen besitzt, ganz mit Wasser (Abb. 41.1). Drücke den Kolben hinein und beobachte, wie das Wasser aus allen Öffnungen der Glaskugel herausspritzt! Aus dem gleichmäßigen Ausströmen des Wassers aus allen Öffnungen schließen wir: Der Druck, den der Kolben auf das Wasser ausübt, breitet sich nach allen Seiten hin mit gleicher Stärke aus. Die Teilchen der Flüssigkeit weichen der Bewegung des Kolbens aus und geben den Druck auf die benachbarten Teilchen in alle Richtungen weiter. Ein auf eine Flüssigkeit ausgeübter Druck breitet sich in ihr nach allen Richtungen mit gleicher Stärke aus (Gesetz der allseitigen Druckausbreitung). Demonstrationsversuch: Eine Glasträne wird mit ihrem Kopf in ein mit Wasser gefülltes, nicht zu weites Trinkglas gehalten (Abb. 41.2) und die Schwanzspitze mit einer Schere oder Zange abgebrochen. In diesem Augenblick zerspringen sowohl die Glasträne als auch das mit Wasser gefüllte Glas. Achtung: Für den Versuch muss das Glas in einer Glaswanne oder in einem durchsichtigen Kunststoffsack stehen! Dieses überraschende Versuchsergebnis ist auf den beim explosionsartigen Zerfallen der Glasträne entstehenden Druck zurückzuführen. Er breitet sich im Wasser nach allen Seiten aus und zerstört das dünnwandige Trinkglas. Ein Beispiel für die Druckausbreitung ist der Blutdruck. Er wird vom Herz erzeugt und breitet sich im Blut in den Adern im ganzen Körper aus. Der Arzt misst ihn mit einem Blutdruckmessgerät (Abb. 41.3). Auf dem Prinzip der allseitigen Druckausbreitung in Flüssigkeiten beruht auch die hydraulische Presse (Abb. 41.4). Versuch: Nimm zwei Einwegspritzen mit verschieden großen Querschnitten (z. B. 1 cm2 bzw. 3 cm2), fülle die kleinere mit Wasser und verbinde die beiden mit einem dünnen Schlauch. Lass nun einen Mitschüler auf die breitere und eine Mitschülerin auf die schmälere Spritze drücken! Wer ist stärker? Ist es möglich, alleine ein Auto aufzuheben? 41.1 Das ausströmende Wasser zeigt die Ausbreitung des Druckes nach allen Seiten hin. 41.2 Beim Zerspringen der Glasträne entsteht ein Druck auf die Flüssigkeit. Das Glasgefäß zerbricht. ! 41.3 Die Messung des Blutdruckes hat für die Gesundheitskontrolle große Bedeutung. 41.4 Modellversuch zur hydraulischen Presse Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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