Druck in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen

Worum es geht

Warum sinkt man mit Schneeschuhen nicht im Schnee ein, mit normalen Schuhen aber schon? Die Gewichtskraft ist gleich, aber sie verteilt sich auf eine größere Fläche. Entscheidend ist der Druck.

p = F : A

• p: Druck
• F: Kraft, die senkrecht auf die Fläche wirkt
• A: Fläche

Einheiten

• Pascal (Pa): 1 Pa = 1 N/m²
• Hektopascal (hPa): 1 hPa = 100 Pa (Wetterbericht)
• bar: 1 bar = 100 000 Pa = 1 000 hPa (Reifendruck)

Druck im Alltag

• großer Druck: kleine Fläche, etwa Messerschneide, Nagelspitze, Stöckelschuh
• kleiner Druck: große Fläche, etwa Schneeschuhe, breite Reifen bei Traktoren, Rucksack mit breiten Gurten

Schweredruck in Flüssigkeiten

Je tiefer man taucht, desto mehr Wasser liegt über einem und desto größer ist der Druck:

p = ρ · g · h

In Wasser (ρ = 1 000 kg/m³) nimmt der Druck pro 10 m Tiefe um etwa 1 bar zu. Der Schweredruck hängt nur von der Tiefe und der Dichte der Flüssigkeit ab, nicht von der Form des Gefäßes.

Luftdruck

Auch die Lufthülle der Erde drückt auf uns. Auf Meereshöhe beträgt der normale Luftdruck etwa 1 013 hPa. Mit zunehmender Höhe nimmt er ab, auf der Zugspitze (2 962 m) sind es nur noch etwa 700 hPa.

Druck in eingeschlossenen Flüssigkeiten

In einer eingeschlossenen Flüssigkeit breitet sich Druck gleichmäßig in alle Richtungen aus. Das nutzen hydraulische Anlagen wie Wagenheber und Bremsen: Eine kleine Kraft auf einen kleinen Kolben erzeugt eine große Kraft auf einen großen Kolben.