Druck & Auftrieb

Das Wichtigste kurz erklärt

Druck & Auftrieb in 4 Schritten – mit Beispielen.

1. Druck

   Druck = Kraft : Fläche (p = F : A). Einheit: Pascal (Pa) = N/m². Kleine Fläche → großer Druck.

   F = 100 N, A = 5 cm² → p = 20 N/cm²

2. Schweredruck

   In Flüssigkeiten nimmt der Druck mit der Tiefe zu (p = ρ·g·h).

   Je tiefer der Taucher, desto höher der Druck

3. Auftrieb

   Eine nach oben gerichtete Kraft. Ein Körper schwimmt, wenn Auftrieb = Gewichtskraft.

   Schiffe verdrängen viel Wasser → großer Auftrieb

4. Hydraulik

   In einer hydraulischen Anlage überträgt eine Flüssigkeit den Druck und verstärkt die Kraft (Wagenheber, Bremse).

Übungsaufgaben mit Lösungen

10 Beispielaufgaben aus diesem Thema – erst selbst überlegen, dann die Lösung aufklappen.

1. Wie berechnet man den Druck?

   • Ap = A : F
   • Bp = F · A
   • Cp = Kraft : Fläche (F : A)
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   Richtig: C – p = Kraft : Fläche (F : A)

   p = Kraft : Fläche (F : A) – dieselbe Kraft auf kleinerer Fläche ergibt höheren Druck.

2. Der Schweredruck in einer Flüssigkeit …

   • Animmt mit der Tiefe zu
   • Bist überall gleich
   • Cnimmt nach unten ab
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   Richtig: A – nimmt mit der Tiefe zu

   Je tiefer, desto höher der Druck.

3. Ein Körper schwimmt, wenn …

   • Aer sehr leicht ist
   • Ber groß ist
   • Cder Auftrieb gleich der Gewichtskraft ist
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   Richtig: C – der Auftrieb gleich der Gewichtskraft ist

   Auftrieb = Gewichtskraft → schwimmt.

4. In einer hydraulischen Anlage (z. B. Wagenheber) …

   • Awird Luft verbrannt
   • Bentsteht Strom
   • Cüberträgt eine Flüssigkeit den Druck und verstärkt die Kraft
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   Richtig: C – überträgt eine Flüssigkeit den Druck und verstärkt die Kraft

   Gleicher Druck, größere Fläche → größere Kraft.

5. Der Luftdruck …

   • Aexistiert gar nicht
   • Bwirkt nur nach oben
   • Centsteht durch das Gewicht der Luftsäule über uns
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   Richtig: C – entsteht durch das Gewicht der Luftsäule über uns

   Die Atmosphäre drückt von allen Seiten.

6. In welcher Einheit misst man den Druck?

   • APascal (N/m²)
   • BWatt
   • CNewton
   • DJoule
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   Richtig: A – Pascal (N/m²)

   Druck: Pascal.

7. Warum schwimmt ein Schiff aus Stahl?

   • AStahl ist leichter als Wasser
   • Bes ist hohl und damit gewichtslos
   • Ces verdrängt genug Wasser und erhält viel Auftrieb
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   Richtig: C – es verdrängt genug Wasser und erhält viel Auftrieb

   Der Auftrieb trägt das Schiff.

8. A = F : p. Für F = 12 N und p = 4 N/cm² ist A = ?

   • A48 cm²
   • B3 cm²
   • C16 cm²
   • D0,3 cm²
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   Richtig: B – 3 cm²

   12 : 4 = 3 cm².

9. Wovon hängt Schwimmen, Schweben oder Sinken ab?

   • Anur von der Farbe
   • Bnur von der Größe
   • Cvom Wetter
   • Dvom Verhältnis aus Auftrieb und Gewichtskraft
   Lösung anzeigen

   Richtig: D – vom Verhältnis aus Auftrieb und Gewichtskraft

   Auftrieb gegen Gewicht entscheidet.

10. Weshalb übt ein spitzer Nagel großen Druck aus?

    • Aweil sich die Kraft auf eine winzige Fläche verteilt
    • Bweil er glänzt
    • Cweil ein spitzer Nagel grundsätzlich aus einem viel schwereren Metall als andere Nägel besteht
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    Richtig: A – weil sich die Kraft auf eine winzige Fläche verteilt

    Kleine Fläche → großer Druck.

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