Druck in Flüssigkeiten

Was gerade passiert ist? Du bist zu tief getaucht, und der Wasserdruck drückte auf dein Trommelfell, so dass es gerissen ist. Aaah, du meinst, wie es kommt, dass das nach unten gewendete Ohr reißen konnte, wenn das Gewicht des Wassers doch auf dem anderen Ohr lastete? Na ja, so verhält sich Druck in Flüssigkeiten eben. Er drückt in alle Richtungen, auch nach oben.

Unten, wo du warst, lastete vier Meter Wasser auf deinem Kopf. Stell dir vor, du trägst ein vier Meter hohes Wasserfass auf deinem Kopf. Das ist schwer! Aber das Gewicht des Wassers drückt nicht nur von oben auf deinen Kopf. Es drückt genauso hart von den Seiten auf deinen Körper – sogar von unten.

In einer ruhenden Flüssigkeit wirkt der Druck gleichmäßig in alle Richtungen. Der Ozean ist groß, richtig? Er ist sehr groß, aber das spielt hier keine Rolle. Nee, wirklich, tut es nicht. Schau mal, Stell dir vor, dass du in diesen zwei Swimmingpools auf die gleiche Tiefe tauchst.

In welchem würdest du den stärksten Druck spüren? Da du gleich tief getaucht bist, würde auch der Druck gleich sein. Okay, wie wäre es mit diesen beiden Pools? Genauso: Gleiche Tiefe, gleicher Druck. Solange beide Pools mit der gleichen Flüssigkeit gefüllt sind, sind hier nur die Tiefe oder die vertikale Distanz zwischen der Oberfläche und dem Messpunkt von Bedeutung.

Gut, dann lass uns die Pools nun verbinden, mit einem Rohr. Also, was denkst du – was wird mit dem rechten Pool passieren, wenn wir den linken Pool bis hier auffüllen? Schauen wir mal...Da beide Pools mit einem Rohr verbunden sind, wird das Wasser auf die andere Seite gedrückt und erreicht dort genau die gleiche Höhe. Senken wir den rechten Pool ab... ...strömt das Wasser über den Rand. Dies nennt man Kommunizierende Röhren.

Zwei Behälter oder Gefäße,... oder Gefäße...die über Rohre verbunden sind, kommunizieren miteinander. Kommunizierende Röhren. Solange der Luftdruck über den Wasseroberflächen beider Gefäße identisch ist, bleiben beide Wasseroberflächen auf dem gleichen Pegelstand. Ein Phänomen, von dem man jeden Tag profitieren kann, wenn man einen Wasserhahn nutzt.

Dies ist ein Wasserturm. In einem Wasserturm gibt es einen großen Wassertank, der weit oben angebracht ist. Eine Pumpe pumpt Wasser in den Tank. Sobald das Wasser oben im Wasserturm angelangt ist, braucht man die Pumpe nicht mehr. Das Wasser wird – durch die Kraft des Eigengewichts – in die Rohre gedrückt.

Der Druck im Rohr an diesem Punkt wird durch diesen Abstand bestimmt... ...den vertikalen Abstand zur Wasseroberfläche. Also sind der Druck hier... und der Druck dort... identisch. Hier oben ist der Druck geringer.

Hier auch. Der Druck im Rohr reicht aus, um das Wasser den ganzen Weg bis hierher zu heben. Aber jetzt befinden wir uns auf der gleichen Höhe wie die Wasseroberfläche im Turm – deshalb ist der Druck, hier oben, gering. Baust du ein größeres Gebäude, musst du das Wasser die Extrastrecke hochpumpen. All dies, Wassertürme und kommunizierende Röhren, funktionieren, wenn das Wasser genügend Platz hat, damit die Wasseroberfläche je nach Bedarf steigen oder fallen kann.

Wenn du die Gefäße an den Endpunkten schließt, funktioniert es nicht mehr so gut. Aber darüber sprechen wir ein anderes Mal.