Hydrostatisches Problem

[kiltswitch]

Hallo,

ich hab da mal eine Frage zur Hydrostatik, hoffe dass ich hier richtig gelandet bin damit. Stellt euch mal folgendes vor:

Ihr habt einen gemauerten Schacht mit lichten Innenmaßen 1,0 x 1,0 m, welcher ca. 4,0 m hoch mit Wasser gefüllt ist. Wie sieht da die horizontale Wasserdruckverteilung auf eine der seitlichen Wände aus?

Ich bin mir ziemlich sicher, dass der horizontale Wasserdruck auf 1,0 m Höhe zunächst als Dreieck ansteigt (aufgrund der Schachtbreite) und anschließend als Rechteck-Fläche mit 1,0 m Breite gegen die Wand wirkt. Ein Auftraggeber von unserer Firma hegt jedoch dagegen Zweifel und meint, der Wasserdruck würde weiter als Dreieck anwachsen - bis zur Schachtsohle.

Was habt ihr dazu für eine Meinung?

Ich bin gespannt auf eure Antworten... :-)

Grüße
Kiltswitch

 

[Stardust]

AW: Hydrostatisches Problem

Also ich denke, dass der Wasserdruck linear ansteigt. (Wie Euer Auftraggeber!)
Und zwar mit Druck=Dichte*Wasserhöhe*Erdbeschleunigung.
Lustigerweise ist der Wasserdruck unabhängig von dem Schachtdurchmesser.

Das nennt man auch das "Hydrostatisches Paradoxon" ->Wikipedia

Gruß,
Stardust

 

[domm]

AW: Hydrostatisches Problem

Der Wasserdruck steigt linear an.

Gruß,

Dominik

 

[Tevion]

AW: Hydrostatisches Problem

Hi Dominik, ab dem dritten Bier leider nicht mehr!

 

[Ghandi]

AW: Hydrostatisches Problem

Hi,

der Druck ist ausschließlich von der Höhe der Wassersäule abhängig. D.h. die Kraft auf die Seitenwände nimmt mit der Wassertiefe linear zu und ist somit unten maximal (entspricht in deinem Fall ungefähr 0,4 bar).

 

[schleichi]

AW: Hydrostatisches Problem

Hallo,

Nachgelesen in LM1 der DAA Unterlagen:

Zitat:
Aus dem Schweredruck resultiert die Seitenkraft [tex]F_{S}[/tex].
Wird die seitliche Gefäßwand in kleine Flächenstreifen mit gleichem Flächeninhalt [tex]\Delta A[/tex] zerlegt, so ist die Kraft, die auf den jeweiligen Flächenstreifen wirkt, abhängig von der Höhe [tex]h[/tex], in der sich der Streifen von der Oberfläche der Flüssigkeit befindet.
Die Seitenkraft ist proportional der Höhe.

[tex]F_{Sx}=\rho \cdot g \cdot \Delta A \cdot h_{x}[/tex]

Die gesamte Kraft [tex]F_{S}[/tex] , die eine Seitenfläche eines Gefäßes belastet, ist gleich der Summe der einzelnen Seitenkräfte.

[tex]F_{S}=\Sigma F_{Sx}=\rho \cdot g \cdot (\Delta A \cdot h_{1} + \Delta A \cdot h_{2} + ... + \Delta A \cdot h_{n} )[/tex]

...
Zitat Ende

 

[schleichi]

AW: Hydrostatisches Problem

Hier noch eine vereinfachte Skizze (siehe Anhang)