Drock a Flëssegkeeten
Drock beschreift, wéi eng normal Kraaft op eng Fläch verdeelt ass. An engem Fluid am Rouzoustand wierkt Drock an all Richtungen a gëtt mat der Déift méi grouss, well déi ënnescht Schichten méi Fluid iwwer sech droen.
Drock ass Kraaft pro Fläch
p = F⊥/A an 1 Pa = 1 N m⁻².
Nëmmen d’Komponent senkrecht zur Fläch dréit direkt zum Drock bäi. Déiselwecht Kraaft op enger méi klenger Fläch ergëtt méi Drock. Drock ass e skalart Feld; d’Richtung vun der Flächenkraaft kënnt vun der Normal op d’Fläch.
An enger rouender Flëssegkeet huet den Drock an engem Punkt keng bevorzugt Richtung: all kleng Fläch kritt eng normal Kraaft proportional zu hirer Fläch. Bei enger gekrëmmter Uewerfläch ännert d’Normalrichtung, sou datt d’Drockkräften eng net offensichtlech Resultant kënne bilden.
Drock klëmmt mat der Déift
Fir eng Flëssegkeet mat bal konstanter Dicht gëllt Δp = ρgh an p = p₀ + ρgh. Entscheedend ass déi vertikal Déift, net d’Form vum Behälter.
Dës Relatioun kënnt aus dem Kräftegläichgewiicht vun enger Fluidsail: den Drockënnerscheed dréit genee hiert Gewiicht.
An därselwechter verbonnener Flëssegkeet am Rouzoustand hunn Punkten op derselwechter Héicht dee selwechten Drock. Dat erkläert kommunizéierend Gefässer a verhënnert d’Feeleriddi, e méi breede Behälter géif eleng méi Drock op derselwechter Déift maachen.
Drock-an-Déift-Rechner
Drockzouwuess =
Iwwerdrock an absoluten Drock
Iwwerdrock ass den Ënnerscheed zum lokalen Atmosphärendrock. Absoluten Drock huet den ideale Vakuum als Nullpunkt. E Manometer kann also 0 kPa weisen, obwuel den absoluten Drock ongeféier eng Atmosphär ass.
Pascal-Prinzip an Hydraulik
Eng Drockerhéijung an engem agespaarten, bal inkompressibele Fluid gëtt weiderginn. Ideal gëllt F₁/A₁ = F₂/A₂. Eng grouss Ausgangsfläch liwwert méi Kraaft, awer keng gratis Energie: de klenge Kolben muss méi wäit beweegen.
Grenze vun der einfacher Formel
ρgh setzt e rouegt Fluid an eng bal konstant Dicht viraus. Bei Gasen iwwer grouss Héichten kann d’Dicht staark variéieren.
Bei idealer stationärer Stréimung kënnt Bernoulli dobäi: p + ½ρv² + ρgy = constant. Dat heescht net pauschal „méi séier = manner Drock“; d’Viraussetzungen an déi verglach Punkten zielen.
Hydrostatik a Bernoulli beschreiwen ënnerschiddlech Situatiounen: déi éischt d’Gläichgewiicht, déi zweet den Zesummenhang vu Drock, Vitess an Héicht an enger idealer Stréimung. Viskositéit, Turbulenz, Pompelen a Verloschter verlaangen zousätzlech Begrëffer.
Geléist Beispiller
Kraaft op enger klenger Fläch
600 N ginn op 0,020 m² verdeelt.
Léisung
p = 600/0,020 = 3,0 × 10⁴ Pa = 30 kPa.
Waasserdrock an der Déift
12 m ënner Séisswaasser, ρ = 1000 kg m⁻³.
Léisung
Δp = 1000 × 9,81 × 12 = 1,18 × 10⁵ Pa, ronn 118 kPa.
Hydraulesche Lift
A₁ = 4,0 cm², A₂ = 200 cm², F₁ = 80 N.
Léisung
F₂ = 80 × (200/4,0) = 4000 N. Real Systemer hunn Verloschter duerch Reiwung an Fluiddynamik.