Warum "kommunizieren" die kommunizierenden Röhren?
In Physik hatten wir das Thema Hydrostatisches Paradoxon und Kommunizierende Röhren. Ich habe aber irgendwie nichts mitgekriegt und ich frage mich, warum die kommunizierenden Röhren denn kommunizieren, also warum sie alle die gleiche Füllhöhe bekommen, wenn man Wasser in das untere Gefäß (also z.B. den Schlauch) füllt. Liegt das daran, weil sie ja denselben Druck haben müssen und dazu eben dieselbe Füllhöhe h brauchen? Mein Vater hat gesagt es liegt am Luftdruck. Was stimmt jetzt???? Wäre sehr dankbar für eine antwort :)
2 Antworten
Im prinzip stimmt das . . . nur etwas locker formuliert.
Etwas genauer... und das geht letzlich in Richtung des hyd. Pradoxons
Eine Anzahl von Röhren ist über eine gemeinsame Basis verbunden. Die röhren können unterschiedliche Form und Durchmesser haben. Die Röhren sind oben offen und es wirkt auf alle Röhren der gleiche (Luft)-Druck
Am Boden jeder Röhre gilt der stat. Druck Pst = rho * g *h.
Füllst du nun in eine Röhre von oben Flüssigkeit nach, setigt der Flüssigkeitsspiegel erst mal an, dadurch auch der Druck am Boden. Damit es zum geichen Bodendruck für alle Röhren kommen kann, muss der Spiegel in den anderen Röhren ansteigen.
Das kann man gut sichtbar machen, indem jene Röhre, welche man befüllt, unten einen kleinen Querschnitt hat. Dies Röhre kann man erst mal auffüllen und dann beobachten, wie der Spiegel in den anderen Röhren ansteigt.
Deine Erklärung stimmt.
Aber der Hinweis auf den Luftdruck ist auch wichtig: Der Luftdruck wird bei der Berechnung des Wasserdrucks zu rho mal g mal h mit dazu addiert, und nur wenn der Luftdruck bei jeder der Röhren gleich ist, funktionieren die kommunizierenden Röhren so, wie es im Lehrbuch steht.
Z.B. beim Trinken mit einem Trinkhalm ist der Druck nicht gleich: Wir erzeugen durch das Saugen einen Unterdruck, während auf dem Rest des Getränks im Glas der normale Luftdruck liegt. Deshalb steigt der Flüssigkeitsspiegel in dem Halm höher als in dem Glas.