Hydrostatischer Druck
Was ist der hydrostatische Druck?
Der hydrostatische Druck wird auch als Schweredruck bezeichnet und ist der Druck, der sich innerhalb eines ruhenden Fluids (Flüssigkeiten oder Gase) durch den Einfluss der Schwerkraft einstellt. Da es sich bei dem hydrostatischen Druck um einen senkrechten Druck in einer ruhenden Flüssigkeit (Flüssigkeitsspiegel) handelt, betrachtet dieser keine Fluidströmungen.
Der hydrostatische Druck resultiert aus der senkrechten Strecke zwischen dem Beobachtungspunkt unter Wasser und der Wasseroberfläche, dem Flüssigkeitsspiegel.
Der Schweredruck/Gravitationsdruck in einer Flüssigkeit ist von der Eintauchtiefe in die Flüssigkeit und von der Art und somit der Dichte der Flüssigkeit abhängig. Der Druck nimmt mit zunehmender Tiefe und Flüssigkeitsdichte zu.
Beispiel 1
Eine Kugel wird ins Wasser gesetzt. Auf diese Kugel wirken nun Kräfte ein, welche durch die Gewichtskraft des Wassers hervorgerufen werden. Mit der Tauchtiefe der Kugel nehmen auch diese Kräfte zu. In gleichbleibender Tauchtiefe wirken gleich große Kräfte aus allen Richtungen auf die Kugel ein (Umgebungsdruck).
Beispiel 2
Kenntnisse über den hydrostatischen Druck sind beim Bau von Tiefsee-U-Booten elementar. Denn diese müssen so gebaut werden, dass sie einem sehr hohen Druck der durch die Tiefe entsteht standhalten können.
Das hydrostatische Paradoxon
Der Schweredruck in einer Flüssigkeit ist zwar abhängig von der Eintauchtiefe und von der Dichte der Flüssigkeit, nicht aber von der Form des Gefäßes und der enthaltenen Flüssigkeitsmenge. Dies führt zu paradoxen Erscheinungen.
Betrachtet man beispielsweise drei Behälter, die unterschiedliche Formen haben, jedoch dieselbe Flüssigkeitshöhe aufweisen. Der hydrostatische Druck am Boden der Behälter ist für alle Gefäße gleich, weil die Höhe der Wassersäule oberhalb der Böden für alle gleich ist.
