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Der hydrostatische Druck

Definition des Begriffs

Unter hydrostatischem Druck, der auch Gravitationsdruck oder Schweredruck heißt, wird der Druck verstanden, der sich in einem Gas oder einer Flüssigkeit unter dem Einfluss der Gravitation bildet. Hydrostatischer Druck ist nur für ruhende und unbewegliche Fluide definiert. Gewöhnlich besteht er aus dem Schweredruck der Gas- oder Flüssigkeitsschicht.

Abhängig ist der hydrostatische Druck nicht von der Menge des Fluids oder der Gefäßform, sondern alleine von der Höhe oder Tiefe und der Dichte des Fluids. Nach dem Pascal’schen Gesetz, benannt nach Blaise Pascal, ist der hydrostatische Druck für Fluide mit konstanter Dichte in einem Schwerefeld zu berechnen, das homogen ist.

P(h)=Æ¿*g*h.

Die Einheit ist N/m² = Pa für Pascal oder bar, wobei 1 bar=100.000 N/m² ist.
Es bedeuten p(h) der hydrostatische Druck, der abhängig von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels ist und g, die Beschleunigung der Erde. H ist dann die Höhe des Flüssigkeitsspiegels und Æ¿ ist die Dichte.

Beispiel: In einem Behälter Wasser steht das Wasser 50 m hoch. Der hydrostatische Druck ergibt sich aus Æ¿= 1000 kg/m², der Höhe 50 m und der Gravitationskraft g= 9,81 m/s²= 1000 kg/m²*9,81 m/s²* 50 m=490 333 N/m² oder 4,9 bar.

Die Gefäßform ist ohne Bedeutung für die Berechnung. Hier wirken nur Dichte und Höhe. Für den Druck ist nicht die Flüssigkeitsmenge wichtig, sondern nur die Flüssigkeitshöhe. Das wird auch das hydrostatische Paradoxon genannt.
Um den Gesamtdruck in einer unbeweglichen Flüssigkeit zu beschreiben, ist der Umgebungsdruck zum Schweredruck hinzuzurechnen. Ein Taucher unterliegt, sowohl dem Luftdruck auf dem Gewässer, wie auch dem hydrostatischen Druck. Beide ergeben den Wasserdruck.

Der Schweredruck und seine Auswirkungen in verschiedenen Bereichen

In verschiedenen Bereichen ist der hydrostatische Druck wichtig. In der Hydrostatik ist er eine wichtige Druckgröße. Wassertürme bedienen sich des Drucks, um den richtigen Leistungsdruck zu erreichen. In der Hydrogeologie wird der Druck zur Beschreibung der Entstehung von Strömungen zwischen zwei Punkten genutzt.

Taucher müssen den hydrostatischen Druck kennen, um die Taucherkrankheit zu vermeiden.
Bathyscaphe werden so gebaut, dass sie einem sehr hohen Druck standhalten können.
Der hydrostatische Druck verursacht den Auftrieb eines Körpers, weil er von der Höhe des Orts abhängt. Auf der Unterseite des Körpers ist der Druck stärker als auf der Oberseite.