Auf die Eierschale wirkt trotz der geringen Kraft durch die sehr kleine Auflagefläche ein Druck von ca. 19, 1 MPa. Auf Carina wirkt maximal ein Schweredruck von 59, 98 kPa. Carina muss sich also in einer Tiefe von 4 m befinden, wenn auf sie ein Schweredruck von 40 kPa wirkt.
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Unabhängigkeit von Querschnittsfläche und Form
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Abb. 2 Kommunizierende Röhren Dass Schweredruck nicht von der Querschnittsfläche und auch nicht von der Form der Flüssigkeitssäule abhängt, zeigen eindrucksvoll die in Abb. 2 dargestellten kommunizierenden Röhren (vgl. Versuch). Unabhängig von Form und Durchmesser der Röhren ist der Wasserstand in den am Boden verbundenen Röhren jeweils gleich hoch. Dieses Phänomen nennt man auch hydrostatische Paradoxon. Schweredruck einer Gassäule
Auch eine Gassäule sorgt für einen Schweredruck. Ein allgegenwärtiges Beispiel dafür ist der Luftdruck, der durch die Gewichtskraft der Gassäule über dem Erdboden verursacht wird. Der Schweredruck einer Gassäule berechnet sich genau wie der Schweredruck einer Flüssigkeitssäule - lediglich die Dichte \(\rho\) ist hier die Dichte des Gases anstatt der Dichte der Flüssigkeit. Anwendung
Abb. Schweredruck und Auflagedruck | Learnattack. 2 Flüssigkeitsbarometer nach Torricelli Der Luftdruck verändert sich je nach Wetterlage und der Höhe über dem Meeresspiegel.
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Hier können wir auf Teilaufgabe a zurückgreifen:
\(p\, =\, \rho\, \cdot\, g\, \cdot\, t\)
Gesucht ist hier nun die Tauchtiefe \(t\):
\(\begin{align*} p\, &=\, \rho\, \cdot\, g\, \cdot\, t &&\mid \, :(\rho\, \cdot\, g) \\ \frac{p}{\rho\, \cdot\, g}\, &=\, t \\ t\, &=\, \frac{p}{\rho\, \cdot\, g} \end{align*} \)
Schritt 4: Rechne die gegebenen Werte in die richtigen Einheiten um
Bei der Angabe des Schweredrucks nutzen wir die wissenschaftliche Schreibweise, wobei die Vorsilbe Kilo- für die Zehnerpotenz \(10^3\) steht. Darum gilt:
\(p\, =\, 40\, \text{kPa}\, =\, 40\, \cdot\, 10^3\, \text{Pa}\)
Wenn wir nun die Angaben in die umgestellte Formel einsetzen, erhalten wir die Tauchtiefe:
\(t\, =\, \frac{p}{\rho\, \cdot\, g}\, =\, \frac{40\, \cdot\, 10^3\, \text{Pa}}{999{, }7\, \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}\, \cdot\, 10\, \frac{\text{m}}{\text{s}^2}}\approx\, 4\, \text{m}\)
Carina muss sich also in einer Tiefe von 4 m befinden, wenn auf sie ein Schweredruck von 40 kPa wirkt. Lösung
Frage 1:
Der Auflagedruck beträgt etwa 564, 1 Pa.
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Teilaufgabe b
Es sind hier dieselben Angaben wie in Teilaufgabe a gegeben. Gesucht wird hier jedoch nach einer Möglichkeit, den Auflagedruck zu erhöhen. Dazu schauen wir uns im nächsten Schritt noch einmal die Formel genauer an. Hier bedienen wir uns wieder der Formel aus Teilaufgabe a: \(p\, =\, \frac{F}{A}\)
Wir sehen hier sehr genau, wovon der Auflagedruck abhängt. Schweredruck in flüssigkeiten arbeitsblatt klasse. An der Gewichtskraft können wir nichts weiter ändern, aber an der Auflagefläche können wir etwas ändern. Wenn wir den Druck erhöhen möchten, dann müssen wir die Auflagefläche verkleinern, da \(A\) im Nenner steht. Das bekommen wir hin, wenn wir den Karton auf die rechte Seite stellen, wodurch dann gilt:
\(A\, =\, h\, \cdot\, t\)
Es gilt also insgesamt:
\(p\, =\, \frac{F}{A}\, =\, \frac{m\, \cdot\, g}{h\, \cdot\, t}\)
Hier brauchen wir nichts weiter umstellen, weshalb wir gleich zum nächsten Schritt kommen. Hier können wir ebenfalls auf die Teilaufgabe a zurückgreifen:
Wenn wir nun die veränderte Auflagefläche in die Formel einsetzen, dann erhalten wir einen höheren Auflagedruck:
\(p\, =\, \frac{F}{A}\, =\, \frac{m\, \cdot\, g}{h\, \cdot\, t}\, =\, \frac{22\, \text{kg}\, \cdot\, 10\, \frac{\text{m}}{\text{s}^2}}{1\, \text{m}\, \cdot\, 0{, }3\, \text{m}}\, \approx\, 733{, }33\, \text{Pa}\)
Der erhöhte Auflagedruck beträgt 733, 33 Pa.
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auch schon in Klasse 2) eingesetzt werden kann und sich ebenfalls für die Differenzierung innerhalb einer Lerngruppe eignet. Beobachtungsbogen Basketball Korbleger rechts Basketball Korbleger Schülerbeobachtungsbogen Arbeitsblatt Sport 9 Stationskarten für das Zirkeltraining im Bereich Kraft und Ausdauer. Sport Kl. 9, Gymnasium/FOS, Nordrhein-Westfalen Sie sollen zu Bewegungsförderung, Bewegungsspielen, Körperwahrnehmung und Sportspiele animieren. Schweredruck in flüssigkeiten arbeitsblatt der. Aufgabenblatt zum Mannschaftswettkampf " Meter sammeln" Weitsprung Brandenb. Lernen neu gestalten – Tipps und Tricks für Präsenz- und Fernunterricht. Zudem ein AB mit Beobachtungsschwerpunkten Ab Raumformationen AB zum Einzeichnen von Raumformationen und -wegen. Zudem ein AB mit Beobachtungsschwerpunkten. Geben Sie Artikel in den Warenkorb! 9, Gymnasium/FOS, Nordrhein-Westfalen Lerntagebuch, Praxis, Reflexion, Sportunterricht, Theorie Das kostenlose Arbeitsblatt ist in zwei Schwierigkeitsstufen vorhanden, sodass es in den Klassen 3 und 4 (ggf.
Für den Schweredruck gilt die Formel:
\(p\, =\, \rho\, \cdot\, g\, \cdot\, h\)
Wobei \(h\) in diesem Fall die Höhe der Wassersäule und damit mit \(t\) gleichzusetzen ist. Da wir den maximalen Druck suchen, müssen wir die maximale Tauchtiefe einsetzen und erhalten so:
\(p_{max}\, =\, \rho\, \cdot\, g\, \cdot\, t_{max}\)
Da das Gesuchte bereits auf der linken Seite der Formel steht, brauchen wir hier nichts umstellen. Alle Angaben liegen bereits in den Standardeinheiten vor, sodass du hier auch nichts weiter umzuwandeln brauchst. Nun setzen wir alle Angaben in die obige Formel ein und erhalten:
\(p_{max}\, =\, \rho_{10\, °C}\, \cdot\, g\, \cdot\, t_{max}\, =\, 999{, }7\, \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}\, \cdot\, 10\, \frac{\text{m}}{\text{s}^2}\, \cdot\, 6\, \text{m}\, =\, 59. 982\, \text{Pa}\, \approx\, 59{, }98\, \text{kPa}\)
Auf Carina wirkt also maximal ein Schweredruck von 59, 98 kPa. Schweredruck in flüssigkeiten arbeitsblatt english. Aus Teilaufgabe a weißt du noch die Wassertemperatur und die damit verbundene Dichte des Wassers. Hinzu kommt nun noch die Angabe des Schweredrucks auf Carina:
\(\begin{align*} T\, &=\, 10\, \text{°C} \\ \rho_{10\, °C}\, &=\, 999{, }7\, \frac{\text{kg}}{\text{m}^3} \\ p\, &=\, 40\, \text{kPa}\end{align*} \)
Gesucht ist die Tauchtiefe \(t\) zu dem angegeben Druck.