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Hydrostatik

WebinarTerminankündigung aus unserem Online-Kurs Thermodynamik:
 Am 13.12.2016 (ab 16:00 Uhr) findet unser nächstes Webinar statt.
Gratis-Webinar (Thermodynamik) Innere Energie, Wärme, Arbeit
- Innerhalb dieses 60-minütigen Webinares wird der 1. Hauptsatz der Thermodynamik für geschlossene Systeme behandelt und auf die innere Energie, Wärme und Arbeit eingegangen.
[weitere Informationen] [Terminübersicht]

Die Hydrostatik widmet sich der Untersuchung des Verhaltens von Fluiden ohne Relativbewegung zwischen den Fluidelementen.

Wasserspeicher
Wasserspeicher

Dieser Zustand liegt vor , wenn einer der beiden folgenden Zustände auftritt:

  1. Das Fluid befindet sich in einem Ruhezustand und die einzige wirkende Kraft ist die Schwerkraft.
  2. Das Fluid bewegt sich als starrer Körper, wie es bei konstanten Beschleunigungen oder auch Zentrifugalbeschleunigungen der Fall ist.

Merke

In beiden Fällen treten im Fluid weder Geschwindigkeitsgradienten noch Schubspannungen auf.

Entsprechend sind die Spannungen, die von dem umgebenden Fluid (oder der festen Berandung) auf die Oberfläche eines Flüssigkeitsvolumen ausgeübt werden, an jeder Position normal zur Oberfläche gerichtet. Diese Normalspannungen können ausschließlich Druckspannungen sein, da Zugspannungen von einem Fluid nicht aufgenommen werden können.

Lernziel/ Inhalt dieses Kapitels:

In diesem Kapitel wird zunächst gezeigt, dass Ideale Fluide richtungsunabhängig sind, d.h. dass der Druck in einem Punkt richtungsunabängig gleich groß ist. Anschließend folgt die Einführung des hydrostatischen Drucks eines Fluids und im Weiteren die Druckkräfte, welche auf Behälterwände wirken. Hier unterschiedet man zwischen vertikalen- und horizontalen Kräften, welche zu einer resultierenden Druckkraft zusammengefasst werden können. Des weiteren wird die hydrostatische Antriebskraft und das hydrostatische Paradoxon näher betrachtet. Ersteres betrachtet Körper innerhalb eines Fluids und deren Aufwärts- und Abwärtsbewegung, zweiteres beschäftigt sich mit dem Druck am Behälterboden. Dabei werden Sie erlernen, dass der Bodendruck für unterschiedliche Behälter mit verschiedenen Gefäßen gleich groß ist, sofern der selbe Bodenquerschnitt vorliegt, sich dieselbe Flüssigkeit innerhalb der Behälter befindet und die Behälterböden identische Tiefen aufweisen. In einem späteren Abschnitt folgen dann die Themen Druckkräfte auf geneigte Flächen sowie gekrümmte Flächen und in diesem Zusammenhang die Einführung von geschichteten Fluiden und die Betrachtung von Hydrostatik in bewegten Behältern.

Lückentext
Bitte die Lücken im Text sinnvoll ausfüllen.
In der Hydrostatik weist das Fluid keine Geschwindigkeitsgradienten und somit auch keine auf.
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Hinweis:

Bitte füllen Sie alle Lücken im Text aus. Möglicherweise sind mehrere Lösungen für eine Lücke möglich. In diesem Fall tragen Sie bitte nur eine Lösung ein.

Bild von Autor Jessica Scholz

Autor: Jessica Scholz

Dieses Dokument Hydrostatik ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Strömungslehre.

Jessica Scholz verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses StrömungslehreStrömungslehre
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Strömungslehre

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  • Kurs: Strömungslehre
    • Einleitung zu Kurs: Strömungslehre
  • Grundlagen der Strömungslehre
    • Einleitung zu Grundlagen der Strömungslehre
    • Aggregatzustände
    • Dichte
    • Kompressibilität
    • Viskosität
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    • Reales Fluid
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    • Einleitung zu Hydrostatik
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    • Hydrostatischer Druck
      • Einleitung zu Hydrostatischer Druck
      • Beispiel: Hydrostatischer Druck
      • Beispiel: U-Rohr-Manometer
      • Beispiel: Hydrostatischer Bodendruck bei unterschiedlichen Querschnitten
    • Hydrostatisches Paradoxon
    • Hydrostatische Auftriebskraft
    • Druckkräfte auf ebene rechteckige Behälterwände
      • Einleitung zu Druckkräfte auf ebene rechteckige Behälterwände
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      • Horizontalkraft
      • Resultierende und Wirkungslinie
      • Anwendungsbeispiel: Druckkräfte auf Behälterwände
    • Druckkräfte auf eben geneigte rechteckige Flächen
    • Druckkräfte auf eben geneigte nicht rechteckige Flächen
    • Druckkräfte auf gekrümmte Flächen
    • Geschichtete Fluide
  • Kinematik einer Strömung
    • Stationäre und instationäre Strömungen
    • Bahnkurven und Stromlinien
    • Lagrange-/Euler-Darstellung
    • Stromfaden und Stromröhre
  • Hydrodynamik
    • Einleitung zu Hydrodynamik
    • Reibungsfreie Strömungen
      • Einleitung zu Reibungsfreie Strömungen
      • Stromfadentheorie (eindimesionale Strömung)
      • Kontinuitätsgleichung (stationäre Strömung)
      • Bernoullische Energiegleichung (stationär)
      • Spezialfälle der Bernoullischen Energiegleichung
    • Reibungsbehaftete Strömungen
      • Einleitung zu Reibungsbehaftete Strömungen
      • Einzelverluste (turbulente Strömungen)
      • Verluste in Rohrleitungen (streckenabhängige)
        • Einleitung zu Verluste in Rohrleitungen (streckenabhängige)
        • Kinematische Zähigkeit
        • Äquivalente Sandrauhigkeit
        • Moody-Diagramm
      • Berechnung der gesamten Verluste in Rohrleitungen
        • Einleitung zu Berechnung der gesamten Verluste in Rohrleitungen
        • Laminare Strömung (kreisförmiger Querschnitt)
        • Turbulente Strömungen (kreisförmiger Querschnitt)
        • Strömungen nicht-kreisförmiger Querschnitte
        • Iterative Bestimmung der Rohrreibungszahl Lambda
    • Rohrleitungen mit Pumpen
      • Einleitung zu Rohrleitungen mit Pumpen
      • Pumpen bei reibungsfreien Strömungen
      • Pumpen bei reibungsbehafteten Strömungen
  • Impulssatz und Drallsatz
    • Einleitung zu Impulssatz und Drallsatz
    • Impulssatz
      • Einleitung zu Impulssatz
      • Stützkraftkonzept
      • Vertikale und horizontale Gleichgewichtsbedingung
    • Drallsatz (Impulsmomentensatz)
  • Ebene Strömungen
    • Einleitung zu Ebene Strömungen
    • Wiederholung: Stromlinienkonzept
    • Stromfunktion
      • Einleitung zu Stromfunktion
      • Beispiel: Stromfunktion
    • Potentialfunktion
    • Quelle und Senke (Divergenz)
    • Wirbelstärke
  • 61
  • 9
  • 58
  • 135
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