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Meteorologie (B.Sc.)

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Druck (Physik)

Betrachten Sie die Graphik auf dieser Seite. Wie groß muss die Standfläche A1 eines Menschen mit 70 kg sein, um bei untenstehendem Aufbau auf die gleiche Höhe mit einem Elefanten (5 t) zu gelangen, wenn sich im Kolben eine inkompressible Flüssigkeit befindet? Die Fläche A2 hat eine Größe von 10 m².

Die Formeln, die Sie für diese Aufgabe benötigen sind:

mit p als dem Druck und F als der Kraft, die auf die Fläche A wirkt, sowie

mit F als der Gewichtskraft, m als der Masse und g als der Erdbeschleunigung von näherungsweise 10 m/s².

Wie groß muss die Standfläche A1 eines Menschen mit 70 kg sein, um bei untenstehendem Aufbau auf die gleiche Höhe mit einem Elefanten (5 t) zu gelangen, wenn sich im Kolben eine inkompressible Flüssigkeit befindet?

Wenn Mensch und Elefant auf gleicher Höhe bleiben sollen, muss an beiden Enden des Kolbens der gleiche Druck auf die Flüssigkeit im Kolben wirken. Das bedeutet, das Verhältnis aus Gewichtskraft zur Fläche, auf die diese wirkt muss auf beiden Seiten gleich sein. Demzufolge ergibt sich nach Gleichsetzen, Umstellen und Einsetzen für die Fläche A1:

Setzt man für mMensch 70 kg, für mElefant 5000 kg und für A2 10 m² ein ergibt sich für A1 ein Wert von ca. 0,14 m².