Druck auf luftgefüllten Zylinder im Wasser

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von willlab, 21 Nov. 2012.

  1. Moin allerseits,
    Angenommen ich habe einen mit Luft gefüllten Zylinder. Dieser ist oben offen und unten hat er einen Boden. Dieser befindet sich 14 m unter Wasser und hat eine Fläche ( Bodenplatte hat eine kreisrunde Fläche ) von 754296.396 mm^2.(Also die Platte hat einen Durchmesser von 98 cm ).

    Welche Drücke herrschen auf die Platte ( außen / innen)?
     
  2. AW: Druck auf luftgefüllten Zylinder im Wasser

    Annahme: Das Wasser ruht. In diesem Fall müssen nur hydrostatische Drücke berücksichtig werden.

    Die gesuchten Drücke sind abhängig von der Höhe des Zylinders und der Dicke der Platte. Beide Werte fehlen.

    Annahme: Die Höhe des Zylinders ist klein gegenüber 14 m. Die Dicke der Platte ist klein gegenüber 14 m.

    Mit diesen beiden Annahmen kann die Luftsäule im Zylinder und die Dicke der Platte vernachlässigt werden. Der Druck auf die Platte von oben und unten ist gleich dem hydrostischen Druck in 14m Wassertiefe.

    Der hydrostatische Druck p in einer inkompressiblen Flüssigkeit der Höhe h
     p = p_0 + \rho \, g \, h
    mit der Fallbeschleunigung g, der konstanten Flüssigkeitsdichte rho und der Druck p0 auf die Flüssigkeitssäule.

    Hier:
    p0 = 0,10 MPa, der äußere Luftdruck
    rho = 998 kg/m³, Dichte des Wassers
    h = 14 m, die gegebene Höhe
    g = 9,81 m/s², die Fallbeschleunigung auf der Erde.
    Ergibt den Druck:
    p = 0,24 MPa
    p = 2,4 bar

    Faustformel: Der Druck steigt um 1 bar pro 10 m Tauchtiefe.

    Zahlen und Formel aus: Hering, Martin, Stohrer Physikalisch-Technisches Taschenbuch.
     
  3. AW: Druck auf luftgefüllten Zylinder im Wasser

    ... und von innen drückt der Umgebungsluftdruck auf die Platte:
    (ca.) 1 Bar.

    Ist das ein Physikbeispiel?
     

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