Diskussion:Druck (Physik)

Archiv

Zur Archivübersicht

Wie wird ein Archiv angelegt?

Automatische Archivierung

Auf dieser Seite werden Abschnitte ab Überschriftenebene 2 automatisch archiviert, die seit 7 Tagen mit dem Baustein {{Erledigt|1=--~~~~}} versehen sind.

Automatische Archivierung

Auf dieser Seite werden Abschnitte monatlich automatisch archiviert, deren jüngster Beitrag mehr als 360 Tage zurückliegt und die mindestens 2 signierte Beiträge enthalten. Um die Diskussionsseite nicht komplett zu leeren, verbleiben mindestens 3 Abschnitte. Die Archivübersicht befindet sich unter Archiv.

Einleitendes Beispiel

Ich finde ein einleitendes Beispiel für OMA eine gute Idee. Mein Vorschlag für den ersten Absatz wäre:

Der Einkaufswagen wird durch Druck auf den Griff vorwärtsgeschoben Druck ist in der Physik eine auf die Flächeneinheit bezogene Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn die Kraft zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug. Ein Beispiel ist der Einkaufswagen, der vorwärtsgeschoben wird, indem durch die Handinnenfläche ein Druck auf die Oberfläche des Griffs ausgeübt wird. Umgekehrt übt der Griff auch einen spürbaren Druck auf die Handinnenfläche aus. Druck tritt nicht nur an Grenz- und Oberflächen, sondern auch im Inneren von Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen auf. So ist der Luftdruck auf der Erdoberfläche allgegenwärtig. Nach dem Pascal’schen Prinzip (von Blaise Pascal) breitet sich Druck in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen allseitig aus und wirkt nach Leonhard Euler im Volumen in alle Richtungen aber immer senkrecht auf Wände.

Einzelnachweise der Einleitung:

Den Satz mit dem Formelzeichen würde ich an das Ende des zweiten Absatzes verschieben, den ich, genauso wie den dritten und vierten Absatz, wie er ist übernehmen würde. Die genaue Definition mit dem jetzigen Bild würde ich in den Abschnitt Druck (Physik)#Definition verschieben wollen.

Wenn nichts dagegen spricht, würde ich das in einer Woche, nach dem 11.2.2022 einpflegen.--Alva2004 (Diskussion) 18:26, 4. Feb. 2022 (CET)

Nach meinem Eindruck ist das falsch bzw. missverständlich. Eine drückende Kraft ist immer noch eine Kraft und eine ziehende Kraft ist auch eine Kraft. Das Beispiel mit dem Einkaufswagen verwischt eher den Unterschied zwischen Kraft und Druck. Was im Innern von Festkörpern wirkt ist die mechanische Spannung, von der der Druck nur ein Spezialfall ist. --Digamma (Diskussion) 19:56, 4. Feb. 2022 (CET)

Ich finde ein einleitendes Beispiel für OMA eine gute Idee.

Das Beispiel Einkaufswagen ist m.e. ungünstig. Es betont eher das Prinzip "Actio = Reactio" und sagt wenig über das Konzept "Druck" aus.

Für OMA ist m.E. das entscheidende Vor-Verständnis, dass dieselbe Kraft auf verschiedene Flächen eine unterschiedliche Wirkung entfaltet. Mein Vorschlag für ein Beispiel wäre Skier, die ein Einsinken in Schnee verhindern und Schlittschuhe, die ein Einschneiden in Eis ermöglichen, beides mal bei demselben Körpergewicht. --Dieter F. (Diskussion) 22:29, 4. Feb. 2022 (CET)

@Digamma:, diese Missverständlichkeit will ich ja gerade ausräumen! Druck ist nun mal als Kraft pro Fläche definiert, das kann man nicht ändern. Was dabei passiert ist, dass Spannungen gedanklich zu einer Kraft zusammengefasst werden, um sie dann wieder auf die Fläche zu beziehen. Besser wäre es imho, gleich bei der Spannung zu bleiben, die aber leider kein OMA tauglicher Begriff ist. Wie wäre es mit der Einleitung

Druck ist in der Physik eine auf die Flächeneinheit bezogene Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn die flächenverteilte Normalkraft, kurz und genauer die Normalspannung zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug?

Oder ist das schon zuviel Fachchinesisch? Das Reaktionsprinzip mit dem Gegendruck ist imho wichtig, um den Druck spürbar zu machen. Ich glaube nicht, dass das verwirrend ist.

@Dfedra:, ich habe nichts gegen ein anderes Beispiel, imho sollte es aber spürbar sein. Der Druck der Skier auf den Schnee ist das nicht. Wie wäre es mit der Formung eines Schneeballs?

Ein Beispiel ist der Schneeball, der von Hand geformt wird, indem durch Druck der Handinnenfläche der lockere Schnee zusammengedrückt wird. Umgekehrt übt der Schnee dabei auch einen spürbaren Gegendruck auf die Handinnenfläche aus?

--Alva2004 (Diskussion) 09:11, 5. Feb. 2022 (CET)

wenn es dir auf die persönliche Empfindung des Drucks ankommt , finde ich das Beispiel "Schneeball" besser. Als anderes Beispiel würde mir dann der Piks einer Spritze einfallen, wo sich zunächst noch die Haut durch ihre Spannung dagegen wehrt, durch eine letztlich kleine Kraft durchstochen zu werden...--Dieter F. (Diskussion) 09:58, 5. Feb. 2022 (CET)

Wenn dir auch das Prinzip Actio=Reactio wichtig ist, würde mir das Beispiel eines Gummibandes einfallen, bei dem das Gummi gegen meine Kraft einen Zug ausübt. Das ermöglicht vielleicht auch den sinnfälligen Bezug zur mechanischen Spannung.. --Dieter F. (Diskussion) 14:36, 5. Feb. 2022 (CET)

Der Einwand von Digamma wäre auch meiner. In Physik haben wir es oft mit Kräften zu tun, die an einem Massenpunkt angreifen. Bezgl. des Unterschieds von Druck und Kraft finde ich das Wort "distributed" im Einleitungssatz der engl. WP sehr gut ( Pressure is the force applied perpendicular to the surface of an object per unit area over which that force is distributed.), kann das aber nicht genau so gut auf Deutsch ausdrücken. (Falsches an dem Satz gibt es aber auch, nämlich hier: Pressure is the force ... Dazu muss die force durch die area dividiert worden sein. Von einer irgendwie zu wählenden unit area kann die Begriffsdefinition nicht abhängig gemacht werden.) Der Begriff von der flächenhaft verteilten Kraft ist mE grundlegender als das Prinzip Druck=Gegendruck oder der skalare Charakter oder die allseitige Ausbreitung (die ohnehin nur statisch gegeben ist).--Bleckneuhaus (Diskussion) 16:36, 5. Feb. 2022 (CET)

Wir sind bei:

Der Schneeball wird durch Druck der Handinnenflächen geformt In der Physik ist der Druck eine flächenverteilte Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn er zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug. Ein Beispiel ist der Schneeball, der von Hand geformt wird, indem durch Druck der Handinnenfläche der lockere Schnee zusammengedrückt wird. Umgekehrt übt der Schnee dabei auch einen spürbaren Gegendruck auf die Handinnenfläche aus. Druck tritt nicht nur an Grenz- und Oberflächen, sondern auch im Inneren von Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen auf. So ist der Luftdruck auf der Erdoberfläche allgegenwärtig. Nach dem Pascal’schen Prinzip (von Blaise Pascal) breitet sich Druck in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen allseitig aus und wirkt nach Leonhard Euler im Volumen in alle Richtungen aber immer senkrecht auf Wände.

Einzelnachweise der Einleitung:

Ich würde mich weiterhin über konstruktive Verbesserungsvorschläge freuen! --Alva2004 (Diskussion) 17:54, 5. Feb. 2022 (CET)

Der Druck ist keine Kraft, sonst könnte man die Größen in Gleichungen z.B. gleich setzen! Als Hilfe für eine bessere Formlierung zitiere ich aus dem Physik Brockhaus (Brockhaus Verlag 1972) ”Druck, p, physikalische Größe zur Kennzeichnung der normal auf eine ebene Fläche A wirkenden Kraft. ... Der D. auf einen Körper ist positiv, wenn die Kraft auf ihn drückt, ein negativer D. entspricht einem Zug. ...“ ArchibaldWagner (Diskussion) 12:35, 15. Feb. 2022 (CET)

Kardiologie

Ich verfolge die Diskussion, habe aber ein praktisches Problem. Das Herzzeitvolumen ist der Quotient aus Blutdruck und peripherer Widerstand, also HZV=RR/R. Das gilt für den großen und den kleinen Kreislauf und sowohl für den arteriellen und den venösen Schenkel des Blutkreislaufs. Offenbar gilt es auch für Systole und Diastole im Millisekundenbereich, aber auch für Mittelwertbildungen (zum Beispiel mittlerer arterieller Druck). Gibt es hierzu Literatur oder Anregungen der Druckexperten? --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 18:53, 5. Feb. 2022 (CET)

Ich bin Mechaniker, kann also medizinische Literatur nicht beisteuern. Zu was wünschen Sie sich Anregungen? --Alva2004 (Diskussion) 19:47, 5. Feb. 2022 (CET)

Das Herz ist eine Pumpe, also ein mechanisches Instrument. Gibt es in der eigentlichen Mechanik Formeln zum Beispiel bei Kolbenpumpen oder Kreiselpumpen, die den Fluss als Quotient aus Druck und Widerstand erklären? Oder den Fluss als Quadratwurzel des Quotienten aus Arbeit und Widerstand? --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 20:47, 5. Feb. 2022 (CET)

Ich kenne leider keine solchen Beziehungen aber H. Oertel: Bioströmungsmechanik. Grundlagen, Methoden und Phänomene. 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2012, ISBN 978-3-8348-1765-5.  hat 45 Seiten über den menschlichen Blutkreislauf mit jeder Menge Formeln. Vlt ist da etwas für Sie dabei!? --Alva2004 (Diskussion) 21:32, 5. Feb. 2022 (CET)

Sehr gut! Herzlichen Dank! Muss ich mir unbedingt besorgen. - Habe ich soeben bestellt. --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 09:46, 6. Feb. 2022 (CET)

Barometer im Flugzeug

Benutzer:Dfedra schrieb: Jedes Flugzeug verfügt über ein Barometer, mit dem über die barometrische Höhenformel die Flughöhe ermittelt wird. Diese Messung ist außerordentlich zuverlässig und vollkommen unabhängig davon ob das Flugzeug ruht, im Wind steht, in einem künstlichen Windkanal stände oder mit hoher (Eigen)Geschwindigkeit durch den wechselnden Wind fliegt.

1. Der Staudruck bei einem Orkan mit v=200km/h=55,55m/s Windgeschwindigkeit ist v²/2=1543.2m²/s². Der Luftdruck p0=1bar bezogen auf die Luftdichte von rho=1,2kg/m³ ergibt
     p0/rho=83333.3m²/s².
   Die Druckmessung am Boden wird von Winden dementsprechend höchstens im Prozentbereich beeinflusst.
2. Im Flug bewegt sich fast nur das Flugzeug und ich vernachlässige jetzt mal die Geschwindigkeit der Umgebungsluft, sie wird vom durchpflügenden Flugzeug lediglich verwirbelt und nach unten beschleunigt. Im Flugzeug ruht die Luft ebenfalls und so kann dann eine Druckmessung die Höhe korrekt angeben. Wenn diese Erklärung zutrifft, dann sind die Verhältnisse beim Barometer im fliegenden Flugzeug grundlegend anders als zwischen zwei Punkten auf einer Stromlinie im selben Strömungsfeld.

--Alva2004 (Diskussion) 17:30, 9. Feb. 2022 (CET)

Lieber @Alva2004 Verzeih mir meinen Eindruck, aber deine Fähigkeit zur konsequenten Anwendung abstrakter Formeln trübt deine Sicht auf die beobachtbare Realität.

Deine Berechnung zum Staudruck zeigt, wie unerwartet klein der Staudruck selbst bei einem heftigen Orkan ist. Aber wenn du das mit der Ablesegenauigkeit von Barometern / Höhenmessern vergleichst, wirst du feststellen, dass sich schon viel kleinere Windgeschwindigkeiten bemerkbar machen würden, wenn der Satz aus Bernoulli-Gleichung#Bernoulli-Effekt und hydrodynamisches Paradoxon "bei Vergrößerung der Fließgeschwindigkeit verringert sich der statische Druck" richtig wäre.

Ein Detail zum Flugzeug: bei Transatlantikflügen vermeiden / benutzen Verkehrsflugzeuge den Jetsream mit einer ostwärts gerichteten Windströmung von bis zu 100 m/s. Auch sie müssen sich bei ihrer Höhenmessung keinerlei Gedanken um den Bernoulli-Effekt machen!

Noch eine einfache Beobachtung: Wenn du einen Meteorologen fragst, was beim Aufstellen einer Wettermessstation zu beachten sei, so wirst die Antwort enthalten, dass sie möglichst frei im Wind stehen soll. Dies ist so, weil die (ungestörte) Luftbewegung (=Wind) den Luftdruck unbeeinflusst läßt. Dagegen wäre es ungünstig, eine Wettermessstation in einer Häuserschlucht aufzustellen, denn "bei einer Veränderung der Fließgeschwindigkeit aufgrund einer Verengung ändert sich der Luftdruck".

Aber diese Aussage gilt NUR für gestörte Strömungen (=Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeit durch Veränderungen im Strömungsquerschnitt = Venturi-Effekt / Kontinuitätsgleichung)

Deswegen bleibe ich dabei, dass meine vorgeschlagene Präzisierung die Aussage richtig macht und keineswegs in die Irre führt.

Aber ich gebe dir recht, wenn wir uns über die beobachtbare Realität nicht einig werden, bin ich raus...--Dieter F. (Diskussion) 20:02, 9. Feb. 2022 (CET)