🧪 Druck in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen

Warum sinkt jemand mit Schneeschuhen nicht im Schnee ein? Warum ist eine Staumauer unten so dick? Die Antwort heißt: Druck! Druck gibt es in festen Körpern, in Flüssigkeiten und in Gasen. Los, wir entdecken ihn!

Wir stellen denselben Ziegel auf zwei verschiedene Seiten in den Sand. Sein Gewicht, also die Kraft, ist gleich. Aber die schmale Seite sinkt tief ein, die breite nur wenig. Der Druck bei festen Körpern hängt also von der Kraft und von der Fläche ab.

Legen wir einen zweiten Ziegel obendrauf, wird die Kraft größer, und der Ziegel sinkt tiefer in den Sand. Je größer die Kraft, desto größer der Druck. Je größer die Fläche, desto kleiner der Druck. Die Einheit des Drucks heißt Pascal.

Mia trägt Schneeschuhe, Jan geht in Stiefeln mit dünner Sohle. Mias Gewicht verteilt sich auf eine große Fläche, darum sinkt sie wenig ein. Jans Gewicht drückt auf eine kleine Fläche, darum sinkt er tief ein. Die Spitze eines Nagels ist spitz, die Schneide eines Messers ist dünn: kleine Fläche, großer Druck!

Jetzt zu den Flüssigkeiten. In eine Flasche haben wir drei Löcher gebohrt: oben, in der Mitte und unten. Aus dem untersten Loch spritzt das Wasser am stärksten und am weitesten. Der Druck in einer Flüssigkeit wächst mit der Tiefe.

Der Druck in einer Flüssigkeit hängt auch von der Dichte ab. In beiden Gefäßen hängt das Manometer in der gleichen Tiefe. Salzwasser ist dichter als Wasser. Darum schlägt der Zeiger im Salzwasser stärker aus.

Auch im Stausee wächst der Wasserdruck mit der Tiefe. Darum ist die Staumauer unten dick und oben dünner. Die unterste Mauer muss den größten Druck aushalten.

Auch Gase machen Druck. Die Gasteilchen im Luftballon sind ständig in Bewegung und stoßen an die Ballonwand. Diese Stöße drücken den Ballon nach allen Seiten.

Auch die Luft um uns herum hat Druck: den Luftdruck. Wenn Mia mit dem Strohhalm trinkt, saugt sie die Luft aus dem Halm, und der Druck im Halm sinkt. Der Luftdruck auf die Oberfläche des Safts drückt den Saft im Strohhalm nach oben.

Eine Spritze funktioniert nach der gleichen Idee. Wenn du den Kolben ziehst, sinkt der Druck im Inneren. Der Luftdruck von außen drückt die Flüssigkeit in die Spritze.

Der Druck, den man in einem geschlossenen Gefäß auf eine Flüssigkeit ausübt, wird nach allen Seiten gleich stark weitergegeben. Das nennt man das Pascalsche Prinzip. Drücken wir mit kleiner Kraft auf den schmalen Kolben, entsteht am breiten Kolben eine große Kraft, und das Auto wird angehoben. So funktioniert ein hydraulischer Wagenheber.

Zusammengefasst: Der Druck bei festen Körpern hängt von der Kraft und von der Fläche ab. Der Druck in Flüssigkeiten wächst mit der Tiefe und mit der Dichte. Auch Gase und Luft üben Druck nach allen Seiten aus. Probier es jetzt im Druck-Labor aus!