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Druck im Alltag

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Team Wissensdurst
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Grundlagen zum Thema Druck im Alltag

Inhalt

Physikalischer Druck im Alltag

Den Begriff Druck verwenden wir in unserer Alltagssprache sehr häufig – zum Beispiel dann, wenn wir unter Druck stehen, weil wir eine bestimmte Leistung erbringen wollen, oder dann, wenn wir Druck auf der Blase verspüren und zur Toilette müssen. Doch auch der Druck im physikalischen Sinne begegnet uns im Alltag sehr häufig: unter anderem in Form des Luftdrucks, des Wasserdrucks oder des Blutdrucks. Bevor wir uns konkreten Beispielen widmen, rufen wir uns in Erinnerung, was der physikalische Druck ist.

Physikalischer Druck – Definition und Überblick

Der Druck mit Formelzeichen $p$ ist die Kraft $F$, die auf eine Fläche $A$ einwirkt. Dabei steht die Kraft senkrecht zur Fläche. Die Abhängigkeit des Drucks von Kraft und Fläche kann man mithilfe der folgenden Funktion ausdrücken:

$p=\frac{F}{A}$

Umso größer die wirkende Kraft ist, desto höher ist auch der Druck. Gleiches gilt für eine kleiner werdende Fläche. Der physikalische Druck hat die Einheit Pascal $(\pu{Pa})$.

Mehr über den physikalischen Druck kannst du im Video zum Gasgesetz erfahren.

Physikalischer Druck – Beispiele aus dem Alltag

In der Einleitung haben wir bereits den Luftdruck, den Wasserdruck und den Blutdruck erwähnt. Diese drei Alltagsbeispiele zum Thema Druck wollen wir uns nun etwas detaillierter anschauen.

Luftdruck

Der Luftdruck wird auch als hydrostatischer Druck der Luft bezeichnet. Er ist ein Druck, der aus der Wirkung des Schwerefelds der Erde auf die statische, also ruhende, Luft resultiert.
Du kannst dir den Luftdruck vereinfacht so vorstellen: Auf jeder beliebigen Fläche der Erdoberfläche oder auch auf uns oder anderen Körpern steht eine Luftsäule – denn die Erde ist von einer Atmosphäre umgeben, die aus Luft besteht. Die Luftsäule besteht aus kleinen Teilchen, die alle eine Masse haben und von der Erde angezogen werden. Somit wirkt auf jedes einzelne Teilchen der Luftsäule eine gewisse Gewichtskraft, die sich auf der Erdoberfläche (oder eben auf Körpern) als Druck bemerkbar macht.
Auf Meereshöhe beträgt der Luftdruck $\pu{1 bar}$. Mit steigender Höhe nimmt er ab, weil die über einem Körper stehende Luftsäule kleiner wird. Schnelle Änderungen des Luftdrucks können wir sogar spüren – zum Beispiel beim Flugzeugstart in den Ohren.

Doch nicht nur in Abhängigkeit von der Höhe kann der Luftdruck schwanken – so können regional sogenannte Hoch- und Tiefdruckgebiete entstehen. Von diesen hast du bestimmt schon einmal im Wetterbericht gehört, denn sie haben einen großen Einfluss auf die Entwicklung des Wetters. Weitergehende Informationen zu diesem Thema findest du im Video zu Hoch- und Tiefdruckgebieten.

Nicht zu verwechseln ist der Luftdruck übrigens mit dem Gasdruck – dieser herrscht zum Beispiel in prallen Sportbällen oder Autoreifen. Mehr dazu findest du im Video zum Druck in eingeschlossenen Gasen.

Wasserdruck

Der Wasserdruck ist der hydrostatische Druck des Wassers – er ist also ganz ähnlich zu verstehen wie der Luftdruck. Auch hier können wir uns eine beliebige Fläche vorstellen – zum Beispiel auf dem Grund eines Sees –, über der eine Wassersäule steht. Der Wasserdruck resultiert aus der Gewichtskraft der Wassersäule. Je tiefer der See ist, desto höher ist auch der Wasserdruck, der auf den Grund wirkt.

Bist du schon einmal getaucht? In dem Moment wirkt natürlich auch auf dich ein Wasserdruck. In einer geringen Tiefe ist dieser aber gar kein Problem für dich. Für Taucher, die sehr tief tauchen, können die Wasserdruckunterschiede jedoch schon gefährlicher werden – daher müssen sie darauf achten, sehr langsam ab- und aufzutauchen.

Blutdruck

Wurde schon einmal dein Blutdruck gemessen? Das ist der Druck, mit dem das Blut durch deine Blutgefäße gepumpt wird. Darum werden auch zwei Werte für den Blutdruck angegeben: Ganz vereinfacht gesprochen bezieht sich der höhere Wert auf den Druck, der vorherrscht, wenn sich der Herzmuskel aktiv zusammenzieht. Der niedrige Druck liegt dann vor, wenn sich der Herzmuskel entspannt. Beide Werte werden nicht in der Einheit Pascal, sondern in Millimetern Quecksilbersäule $(\pu{mmHg})$ angegeben. Das hat historische Gründe, denn damals wurde der Blutdruck mit Barometern gemessen, die mit Quecksilber gefüllt waren.

Wenn du dich bewegst, ist dein Blutdruck natürlich höher, als wenn du dich ausruhst. Wenn jemand auch im Ruhezustand einen zu hohen Blutdruck hat, kann das Auswirkungen auf die Gesundheit haben.

Druck im Alltag – Zusammenfassung

Nun folgt eine stichpunktartige Zusammenfassung zum physikalischen Druck im Alltag als Überblick:

  • Der physikalische Druck begegnet uns im Alltag sehr häufig.
  • Er ist definiert als Kraft, die senkrecht auf eine Fläche einwirkt.
  • Wir spüren ihn zum Beispiel als Luftdruck, Wasserdruck oder Blutdruck.

In diesem Video werden Fragen wie Was ist Druck? und Wo begegnet uns der Druck im Alltag? beantwortet. Dir wird der physikalische Druck auf einfache Weise erklärt. Anschließend erhältst du konkrete Alltagsbeispiele zum Druck. Auf weitergehende Videos zum Luftdruck und zum Druck in Flüssigkeiten und Gasen wirst du im Text hingewiesen.

Auch zum Thema Druck im Alltag findest du interaktive Übungen und ein Arbeitsblatt, sodass du dein neu gewonnenes Wissen direkt überprüfen kannst.

Transkript Druck im Alltag

Was ist eigentlich Druck? Reifen haben einen gewissen Luftdruck. Luftmatratzen auch. Eine Sprudelflasche steht unter Druck. Besonders wenn man sie schüttelt. Beim Händeschütteln gibts auch einen Druck. Mit Druck kommt die Zahnpasta aus der Tube. Das Wasser aus dem Wasserhahn hat so viel Druck, dass man es nicht aufhalten kann. Auch in einem luftgefüllten Ballon herrscht ein gewisser Druck. Übertreibt man es mit dem Aufblasen, wird der Druck so stark, dass die Haut des Ballons reißt. Gehen wir der Sache doch einmal auf den Grund. Druck scheint überall zu sein. Wie kommt Sven da jetzt bloß unbeschadet rüber? Das tat schon ein bisschen weh. Aber das tat richtig weh. Warum? Die Frau wiegt doch deutlich weniger als der Mann? Irgendwie hat es sich bei dem Stöckelschuh trotzdem nach mehr Druck angefühlt als bei dem Männerschuh. Die Fläche des hohen Absatzes ist viel kleiner als des flacheren Absatzes. Hat es vielleicht damit zu tun?

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. Hallo Hornisse49, du hast recht, es gibt Fälle, in denen das Volumen eine Rolle spielt, bspw. wenn die Steine die gleiche Form haben. Im Allgemeinen ist das aber nicht der Fall. Da kommt es nicht auf Volumen und Dichte an, sondern nur um Masse und Auflagefläche.
    Liebe Grüße aus der Redaktion

    Von Albrecht K., vor mehr als einem Jahr
  2. DieMasteraufgabehatteeinenFehlerundzwarstimmtesnichtdassdasvolumeneinesSteinskeineneinflussaufdendruckhat!DennwennzweiSteinediegleicheDichtehabenspieltdasschoneineRolle

    Von Hornisse49, vor mehr als einem Jahr
  3. eswargutaberzukurz

    Von Schorch1204, vor mehr als 2 Jahren

Druck im Alltag Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Druck im Alltag kannst du es wiederholen und üben.
  • Beschreibe, wo physikalischer Druck im Alltag vorkommt.

    Tipps

    Ein Hammer bewirkt auf einen Nagel einen größeren Druck als auf die flache Wand.

    Beim Springen drücken sich deine Füße vom Boden ab.

    Entscheidend für den Druck deines Fußes auf den Boden sind deine Masse und die Größe deines Absatzes.

    Lösung

    Druck kommt im Sprachgebrauch und im Alltag an verschiedensten Stellen vor. Wir beschäftigen uns hier nur mit dem Druck im physikalischen Sinne: In einer Sprudelflasche z. B. entsteht ein höherer Druck, wenn du sie schüttelst. Beim Händedruck entsteht Druck zwischen den Handflächen, denn die werden aufeinandergedrückt. Beim Gehen oder Laufen üben deine Füße stets Druck auf die Straße aus. Tritt dir jemand auf den Fuß, so entsteht Druck auf deinem Fuß.

    Der Druck ist eine physikalische Größe und lässt sich messen. Druck entsteht, wenn eine Kraft auf eine Fläche wirkt. Die Stärke des Drucks hängt nicht nur von der ausgeübten Kraft ab. Auch die Fläche, auf die die Kraft wirkt, ist entscheidend für den Druck. Mit Fläche ist hier der Flächeninhalt, also die Größe der Fläche gemeint, nicht etwa die Form oder Farbe der Fläche. Je kleiner der Flächeninhalt der Kontaktfläche ist, desto größer ist bei gleicher Kraft der Druck.

  • Nenne Einflussfaktoren auf die Stärke des Drucks.

    Tipps

    Derselbe Hammerschlag wirkt auf dickere Nägel geringeren Druck aus als auf dünnere Nägel.

    Eine volle Flasche drückt stärker im Rucksack als eine leere Flasche.

    Mit viel Kraft kannst du eine schwere Tür aufdrücken.

    Lösung

    Druck entsteht, wenn eine Kraft auf eine Fläche wirkt. Der Druck ist das Verhältnis aus der wirkenden Kraft und der Größe des Flächeninhalts. Daher wird der Druck stärker, wenn die Kraft größer oder die Kontaktfläche kleiner wird.

    Folgende Einflussfaktoren sind richtig benannt:

    • Kontaktfläche: Der Flächeninhalt der Kontaktfläche bestimmt zusammen mit der Kraft die Stärke des Drucks.
    • Masse: Die Gewichtskraft einer Masse bewirkt einen Druck auf die Fläche, auf der die Masse steht oder liegt.
    • Kraft: Druck ist das Einwirken einer Kraft auf eine Fläche.
    Folgende Größen haben keinen Einfluss auf den Druck:

    • Volumen: Entscheidend für den Druck sind Kraft und Fläche, nicht aber das Volumen.
    • Farbe: Die Farbe einer Masse oder einer Fläche spielt keine Rolle für den Druck, den die Masse auf die Fläche ausübt. Auch die Farbe einer Flüssigkeit oder eines Gases spielt keine Rolle für den Druck.
    • Mantelfläche: Die Mantelfläche eines Gefäßes ist für den Druck nicht entscheidend.
    • Form: Für die Stärke des Drucks einer Kraft auf eine Fläche spielt die Form der Fläche keine Rolle, sondern nur der Flächeninhalt.
  • Arbeite verschiedene Arten physikalischen Drucks heraus.

    Tipps

    Beim Tieftauchen drückt es auf den Ohren.

    Luftdruckunterschiede erzeugen Wind.

    In einer Gasleitung herrscht großer Druck.

    Lösung

    Folgende Begriffe sind richtig:

    • Luftdruck: Dieser Druck wird mit einem Barometer gemessen und spielt für Wind und Wetter eine Rolle.
    • Gasdruck: Durch eine Gasleitung kommt Gas mit einem großen Druck.
    • Wasserdruck: Der Wasserdruck hängt von der Wasserhöhe ab. Das kennst du vom Tauchen: Je tiefer du tauchst, desto größer wird der Druck auf die Ohren.

    Folgende Begriffe sind falsch:

    • Leistungsdruck: Im Alltag verwendet man das Wort „Druck“ oft im übertragenen Sinn. Wenn du im Unterricht eine Leistung erbringen musst, spürst du vielleicht diesen Druck. Mit dem physikalischen Druck hat das aber nichts zu tun. Da geht es nur darum, dass eine Kraft auf eine Fläche ausgeübt wird.
    • Zeitdruck: Auch das ist ein Beispiel für die übertragene Bedeutung: Wenn etwas schnell fertig gemacht werden muss, herrscht Zeitdruck. Auch das ist kein Druck im physikalischen Sinne.
    • Laserdruck: Viele modernen Drucker verwenden Laser, um Farbe auf ein Papier zu bringen. Dabei wird aber kein Druck im physikalischen Sinn ausgeübt.
  • Erschließe die Zusammenhänge.

    Tipps

    Der Druck des Fußes auf die Straße ist größer, je kleiner die Standfläche ist.

    Die Luftpumpe erhöht den Druck im Fahrradreifen.

    Lösung

    Folgende Sätze sind richtig:

    • „Je größer die Kontaktfläche ist, ... desto kleineren Druck übt eine feste Kraft aus.“ Denn der Druck ist das Verhältnis aus Kraft und Fläche. Er wird also größer, wenn die Fläche kleiner wird.
    • „Je kleiner der Druck, ... desto kleiner die Kraft oder desto größer die Kontaktfläche.“ Für die Kraft dagegen gilt: Der Druck wird kleiner, wenn die Kraft kleiner wird.
    • „Je stärker du ein Gas komprimierst, ... desto größer wird der Gasdruck.“ Denn der Druck auf die Wände des Gefäßes ist durch die Stöße der Gasmoleküle erklärbar. Je weniger Raum das Gas hat, desto mehr Stöße und höheren Druck gibt es.
    • „Je größer die Kraft ist, ... desto größer muss auch die Kontaktfläche sein, um den gleichen Druck zu messen.“ Steigen beide Größen im Verhältnis gleichermaßen an, so bleibt das Verhältnis insgesamt konstant. Druck ist das Verhältnis aus Kraft und Fläche. Werden sowohl die Kraft als auch die Fläche in gleichem Maße größer, bleibt der Druck insgesamt konstant.
  • Zeige auf, wo physikalischer Druck vorkommt.

    Tipps

    Im einem prallen Fahrradreifen herrscht ein höherer Druck als in einem platten Reifen.

    Der Schatten übt keinen Druck auf den Boden aus.

    Licht hängt weder vom Druck ab, noch bringt es Druck mit sich.

    Lösung

    Folgende Situationen sind richtig:

    • Tritt dir jemand auf den Fuß, so wirkt ein Druck auf deinen Fuß. Der Druck ist umso größer, je schwerer die Person und je kleiner die Fläche des Absatzes ist.
    • Mit Hilfe einer Luftpumpe kannst du den Druck in deinem Fahrradreifen erhöhen.
    • In deinem Fahrradreifen besteht immer ein gewisser Druck, selbst wenn der Reifen platt ist. Bei einem prall gefüllten Reifen ist der Luftdruck im Innern deutlich höher als außen. Ist ein Loch im Reifen, so gleicht sich der Druck innen und außen aus – und der Reifen wird platt. Der Luftdruck ist dann im Innern nur noch so hoch wie der normale Luftdruck außen.
    Folgende Situationen sind falsch:

    • Das Thermometer misst die Temperatur, nicht den Druck.
    • Der Schattenwurf einer Sonnenuhr ist komplett unabhängig vom Luftdruck. Der Schatten übt auch keinerlei Druck auf den Boden aus.
    • Das Leuchten einer klassischen Glühlampe kommt ebenfalls ohne Druck aus.
  • Prüfe die Aussagen.

    Tipps

    Luftzug entsteht durch unterschiedlich hohen Luftdruck.

    In der Hydraulik macht man sich zunutze, dass sich Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl nicht zusammendrücken lassen.

    Lösung

    Folgende Sätze sind richtig:

    • „Einen höheren Druck erreichst du durch mehr Kraft oder durch eine kleinere Kontaktfläche.“ Denn der Druck ist das Verhältnis aus Kraft und Fläche. Der Druck wird stärker mit größerer Kraft oder kleinerer Fläche.
    • „Beim Schütteln einer Sprudelflasche erhöht sich der Druck in der Flasche nur dann merklich, wenn die Flasche nicht ganz voll Wasser ist.“ Ist die Flasche randvoll mit Wasser, so ändert sich der Druck nicht merklich, denn das Wasser lässt sich nicht komprimieren.
    Folgende Sätze sind falsch:

    • „Drückst du eine Fahrradpumpe zusammen, so steigt der Luftdruck im Inneren.“ Das stimmt nur, wenn das Ventil verschlossen ist, z. B. indem du mit deinem Daumen darauf drückst.
    • „Durch Druck kannst du das Volumen von Öl leicht verringern.“ Flüssigkeiten wie Wasser oder Öl kann man nicht (oder kaum) zusammendrücken. Dieses Phänomen macht man sich für Kraftübertragungen in der Hydraulik zunutze.
    • „Ein kleiner Stein übt einen kleineren Druck auf den Boden aus als ein großer Stein.“ Die Form des Steins hat keinen Einfluss auf den Druck, nur die Masse und die Auflagefläche. Das Volumen des Steins hat auch keinen direkten Einfluss auf den Druck: Eine Reißzwecke kannst du mit sehr viel weniger Kraft in die Wand drücken als einen stumpfen Holzdübel, obwohl Reißzwecken meistens ein geringeres Volumen haben. Durch die Spitze ist aber die Kontaktfläche besonders klein und der resultierende Druck sehr groß.
    • „Luftdruck ist das Gegenteil von Luftzug.“ Luftzug entsteht durch den Ausgleich verschiedener Luftdruckverhältnisse. Wind z. B. kommt zustande, wenn Luft von einem Gebiet höheren Luftdrucks in ein Gebiet niedrigeren Luftdrucks strömt.
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