Hydro- und Aerostatik

Zusammenfassung

Wir haben die Diskussion der Festkörper abgeschlossen und wollen uns nun den Gasen und Flüssigkeiten zuwenden. Gase und Flüssigkeiten ähneln einander in vielen Aspekten. Aus diesem Grund wollen wir sie gemeinsam besprechen. Um die Beschreibung zu vereinfachen, führen wir einen neuen Überbegriff ein: das Fluid. Es soll sowohl Gase als auch Flüssigkeiten bezeichnen.

Eine der wichtigsten Größen zur Behandlung von Fluiden ist der Druck. Ein Fluid verspürt einen Druck, wenn Kräfte auf es einwirken. Der Druck ist definiert über die Kraft, die auf eine Fläche im Fluid oder an dessen Begrenzung wirkt. Der Druck $p$ ergibt sich als das Verhältnis der Komponente der Kraft senkrecht zur Fläche, dividiert durch die Größe der Fläche selbst:

$$p=\frac{|\vec{F}_{\bot}|}{A}\,.$$

(15.1)

Der Druck ist eine skalare Größe, auch wenn man ihn oft als Pfeil in Skizzen markiert (siehe Abb. 15.1). Der Pfeil gibt dann die Richtung der Kraft an.

Die Einheit des Druckes im SI-System ist das Pascal:

$$[p]=1\,\frac{\mathrm{N}}{\mathrm{m}^{2}}=1\,\text{Pa}\,.$$

(15.2)

Es ist allerdings noch eine Reihe älterer Einheiten in Gebrauch, die Sie in Tab. 15.1 finden.