Diskussion:Druck (Physik)

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Gliederung

Hydrostatischer Druck wird von Flüssigkeiten ausgeübt. Hydrodynamisch können sowohl Flüssigkeiten als auch Gase bzw. deren Gemische sein. Daher ist es besser, diese beiden Aggregatzustände nacheinander abzuhandeln, siehe auch Fluid. --Fmrauch (Diskussion) 22:25, 16. Aug. 2016 (CEST)

Hydrostatischer Druck wird auch von Gasen ausgeübt, siehe Luftdruck.--Alva2004 (Diskussion) 10:18, 29. Jan. 2022 (CET)

Hydrodynamischer Druck

"Der Druck in strömenden Medien setzt sich aus einem statischen und einem dynamischen Anteil zusammen." Ist der dynamische Anteil der hydrodynamische Druck? Geht aus dem Artikel nicht einwandfrei hervor. Und ist der hydrodynamische Druck der Druck der im Trinkwassernetz herrscht? 87.141.62.217 22:37, 4. Apr. 2017 (CEST)

meines Wissens nach gilt: dynamischer Druck = hydrodynamischer Druck, habe ich im Artikel entsprechend eingefügt

M.E. setzt sich im Wassernetz der statischer Druck aus 2 Komponenten zusammen

1. Überdruck im geschlossenen Wasserreservoir oder Luftdruck bei einem offenen Wasserreservoir
2. hydrostatischer Druck, d.h. wie hoch über dem Wassernetz ist das Wasserreservoir angebracht

der (hydro)dynamische Druck bewirkt nur die Bewegung des Wassers im Netz.

Bsp: Wenn du den Wasserhahn aufdrehst, wird der statische Druck im Wassernetz etwas geringer, sozusagen "teilweise umgewandelt" in einen dynamischen Druck, der das Wasser beschleunigt und aus dem Hahn fließen lässt...Deswegen muss im Wassernetz ein genügend großer statischer Druck herrschen, damit auch viele geöffnete Wasserhähne bedient werden können. Deswegen gab/gibt es hohe Wassertürme, die einen großen hydrostatischen Druck im Wassernetz erzeugen.

Dieter F. (Diskussion) 23:41, 10. Okt. 2021 (CEST)

Temperaturproportionaler Druckanteil

Hallo! Wie auf Diskussion:Totaldruck und Diskussion:Bernoulli-Gleichung frage ich hier, ob jemand für die Formel

p_ruhe = p_s + ρ g h + ½ ρ v² + ρ c_v T

aus dem Artikel eine Quelle kennt oder sie herleiten kann und zwar aus der korrekten Bernoulli-Gleichung

$e=\int {\frac {\mathrm {d} p}{\rho (p)}}+gz+{\frac {1}{2}}u^{2}={\text{const.}}$

für kompressible Fluide? Problematisch ist meines Erachtens der letzte Summand ρ c_v T, der ja nicht aus obiger Bernoulli-Gleichung folgt. Im Internet habe ich vergeblich nach dieser Formel gesucht und ich glaube auch nicht an ihre Richtigkeit. --Alva2004 (Diskussion) 21:13, 13. Mai 2017 (CEST)

Mir begegnet diese Formel zum ersten Mal, das muss aber nichts heißen. Mir fällt aber auf, das links ein p_ruhe steht und rechts ein geschwindigkeitsabhängiger Druckanteil ½ ρ v² ?!?

--Dieter F. (Diskussion) 00:02, 11. Okt. 2021 (CEST)

Negativer Absolutdruck bei Fluessigkeiten existiert, das wird im Artikel falsch angegeben.

(Aus dem Archiv wieder hervor geholt -<)kmk(>- (Diskussion) 01:56, 11. Okt. 2021 (CEST))
Natuerliches Vorkommen in Pflanzen, siehe Strasburger Lehrbuch der Botanik. Steht auch in der englischen Wikipedia. (nicht signierter Beitrag von 2003:C9:8F38:57C7:E253:E01F:5A47:A2DF (Diskussion) 23:53, 5. Mär. 2020 (CET))

Wie ist das in Einklang damit zu bringen, dass sich in einer Saugpumpe über einer 10,26m hohen Wassersäule ein Vakuum bildet? Imho ist die Aussage der Überschrift im Widerspruch mit physikalischen Gesetzen. Flüssigkeiten zerreißen, verdunsten und das gebildete Gas hat wohl kaum negativen Druck, oder? --Alva2004 (Diskussion) 18:06, 17. Jun. 2020 (CEST)

Die IP hat Recht. Flüssigkeiten Und insbesondere Wasser können in relevanter Größe negativen Druck aufweisen. Zum Zerreißen sind erhebliche Kräfte nötig. Entsprechend passiert das Zerreißen nicht unmittelbar bei verschwindendem hydrostatischen Druck. Das Gleiche gilt für Kavitation. Ohne Kondensationskerne entstehen so leicht keine Dampfblasen. Entsprechend gibt es einiges An Literatur zu Flüssigkeiten mit negativem Druck. Zum Einstieg empfehle ich Exploring water and other liquids at negative pressure von Frédéric Caupin et al. in J. Phys.: Condens. Matter . doi:10.1088/0953-8984/24/28/284110.

Ich habe den entsprechenden Satz im Artikel entfernt. Die Aussage, dass der hydrostatische Druck von Flüssigkeiten durchaus negativ sein kann, verdient einen eigenen, noch nicht geschriebenen Abschnitt. -<)kmk(>- (Diskussion) 01:56, 11. Okt. 2021 (CEST)

Zu dem Thema habe ich in den 80ern einen interessanten Aufsatz in einem (noch) älteren Heft der franz. "Recherche" (vergleichbar Spektrum) gelesen. Dort wurden die metastabilen Bereiche der van-der-Waals-Gleichung untersucht, die gewöhnlich wegen Kondensation/Verdampfung nicht erreichbar sind, und das bis zu negativem Druck hinab. Leider kann ich den Artikel nicht wieder ausfindig machen - weiß jemand Rat? --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:02, 8. Feb. 2022 (CET)

Nochmal: Abschnitt Hydrodynamischer Druck - Umformulieren!

Meine Kritikpunkte (im Licht der versuchten Begriffsklärung in Diskussion:Bernoulli-Gleichung#Versuch_zur_Klärung_der_Begriffe_(der_Begriffs-Inhalte)), Satz für Satz am bestehenden Artikelabschnitt aufgelistet:

1. Der hydrodynamische Druck $p_{\mathrm {d} }$ (auch dynamischer Druck) entspricht dem Staudruck. 

Er "entspricht" nicht, sondern ist ein Synomym.

2. Er resultiert aus der kinetischen Energie der strömenden Fluidelemente in einer Strömung. 

Er resultiert nicht, sondern "hängt von kin. Energie der strömenden Flüssigkeit ab" und zeigt sich als beobachtbare Größe erst, wenn die Stömung zum Halten gebracht wurde.

3. Eine andere Interpretation des hydrodynamischen Drucks ist, dass dieser Druck $p_{\mathrm {d} }$ notwendig ist, um ein Fluidelement auf die Geschwindigkeit $v$ zu beschleunigen.

Das wird doch nicht ernsthaft belegbar sein? Im Sinn der Newtonschen MEchanik ist es jedenfalls Quatsch.

4. Dabei wirkt der hydrodynamische Druck nur in Richtung der Geschwindigkeit, also grundsätzlich anders als der statische Druck, der in alle Raumrichtungen gleich ist! 

Druck ist Druck und ein ungerichteter Skalar. Auch am Staupunkt steht das Fluid unter dem isotropen, um p_d erhöhten Druck.

5. Der hydrodynamische Druck nimmt quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit $v$ der Fluidelemente zu: $p_{\mathrm {d} }:={\frac {1}{2}}\rho v^{2}$ Darin ist $\rho$ die Dichte des strömenden Fluids.

Das ist mal was richtiges, wenn p_d durch die Formel definiert wird. Sonst müsste man die unter 7. genannte Einschränkung hierher verschieben.

6. Der hydrodynamische Druck ist nicht direkt messbar, 

Doch messbar, wenn man sich auf die Def. einigen würde, dass es sich bei p_dyn um die am Staupunkt zu messende Druckerhöhung handeln soll. Wenn man aber - wie offenbar Standard und daher hier maßgeblich - die Gleichung $p_{\mathrm {d} }:={\tfrac {1}{2}}\rho v^{2}$ als Def. nimmt, ist das natürlich nicht direkt messbar, so wenig wie jede andere abgeleitete Größe auch.

7. ...lässt sich aber bei verlustfreier, horizontaler und stationärer Strömung aus der Messung der Differenz zwischen Totaldruck (in Strömungsrichtung) und statischem Druck (senkrecht zur Strömungsrichtung) bestimmen (siehe Prandtlsonde). Als Druck hat auch der Totaldruck keine Richtung, nur die Kraft auf die Stauwand hat eine, und die Richtung ist hier gemeint. - Die Einschränkung" bei verlustfreier, horizontaler und stationärer " versteht man logisch nur, wenn p_d nicht durch die Formel definiert ist, sondern durch einen Messprozess am Staupunkt. Also was ist jetzt maßgeblich! 

8. Aus dem hydrodynamischen Druck kann dann die Geschwindigkeit des Fluids ermittelt werden.

Ja, unter derselben Einschränkung. Müsste nur logisch einwandfrei formuliert sein.

Bevor ich ans Umformulieren gehe, würde ich von wirklichen Spezialisten gerne wissen, wie in der Praxis oder in der Lehre mit den möglichen Unterschieden zwischen den beiden genannten Arten der Definition umgegangen wird. Kann das jemand hier einbringen? --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:55, 6. Jan. 2022 (CET)

1. Formelmäßig ist das so. Aber bei Prandtl und im Artikel wird Staudruck als Druckerhöhung im Staupunkt bezeichnet. Die Bernoulli-Gleichung lautet für Punkt 1 im Fluid und Punkt 2 im Staupunkt
      p₂ = p₁ + ½ ρ v₁²
   Am Punkt 1 ist der dynamische Druck kein thermomechanischer Druck. Am Punkt 2 kann man
      p₂ = p₁ + Δp₂ mit Δp₂ = ½ ρ v₁²
   schreiben. Δp₂ ist ein thermomechanischer Druck. Die spezifische Arbeit des Druckanstiegs Δp₂/ρ entnimmt dem Fluidelement die kinetische Energie ½ ρ v₁² und kann dem Fluidelement auf seiner „Flucht“ wieder mitgegeben werden. Sollte das hier oder bei Staudruck behandelt werden? Imho würde ich den dynamischen Druck hier möglichst kurz abhandeln und genauer im sowieso zu überarbeitenden Staudruck erläutern.
2. Imho IST der dynamische Druck am Ort seines Auftretens GLEICH der kinetischen Energie eines Fluidelements, verstanden als materieller Punkt eines Kontinuums. Solche Punkte haben keine Masse, sondern nur eine Dichte.
3. Das ist schon so, wenn auch sehr unglücklich formuliert. Wenn etwas konstant beschleunigt wird, dann gibt es keine Grenzgeschwindigkeit. Aber so wie ein Fluidelement nahe an einen Staupunkt heranströmt, kann es auch von ihm auf anderem Weg wieder wegströmen und irgendwann später die entsprechende Geschwindigkeit haben, siehe auch Punkt 1.
4. Stimmt auch, deshalb ist der hydrodynamische Druck am Ort seines Auftretens auch kein Druck im thermomechanischen Sinn.
5. Zweifelsohne weit unterhalb der Schallgeschwindigkeit.
6. Zur Falsifizierung braucht es nur ein Gegenbeispiel: Eine Prandtlsonde parallel zu einer laminaren Strömung misst den dynamischen Druck ziemlich genau.
7. Der Totaldruck ist genausowenig ein thermomechanischer Druck wie der dynamische Druck, weil letzterer in ersterem enthalten ist. Die Messung gelingt in laminarer Strömung, wenn die Prandtlsonde maximal 5° Grad Winkelabweichung zur Strömungsrichtung aufweist. In turbulenter Strömung wechselt die Strömungsrichtung dauernd und so wird die Messung unzuverlässig. (Durst S. 692, Prandtl S. 69)
8. Der hydrodynamische Druck interessiert eigentlich garnicht, sondern nur die Geschwindigkeit.

--Alva2004 (Diskussion) 12:50, 30. Jan. 2022 (CET)

Einleitung

An dieser Einleitung finde zu kritisieren, dass sie zu eng an auswendig zu lernenden Schulbuchdefinitionen hängt und für die Leser**, die etwas fürs Verständnis erwarten, eher enttäuscht. (Das gilt mE für viele WP-Einleitungen gleichermaßen.) Ich möchte mal einen in meinen Augen besseren Einstieg zur Diskussion stellen:

In der Physik wirkt ein Druck, wenn ein ausgedehntes Medium auf eine ebene Fläche in dazu senkrechter Richtung eine Kraft ausübt. Bei dem Medium kann es sich um Materie in beliebiger Form handeln, aber auch um ein Strahlungsfeld oder ein anderes nicht punktförmiges physikalisches Objekt. Das übliche Formelzeichen ist $p$ (nach lateinisch pressio), die Definition lautet 
   $p={\frac {F}{A}}$,
wobei $A$ eine Fläche und $F$ die senkrecht darauf einwirkende Kraft ist.

Auch bei "Fläche" das fehlende "ebene" ergänzt, und dies wäre dann noch näher ausführen:

Ist die Fläche nicht eben oder die senkrecht wirkende Kraft nicht konstant, wendet man die Definition auf ein so kleines Flächenstückchen an, dass der Quotient bei weiterer Verkleinerung näherungsweise als konstant angesehen werden kann. Erforderlichenfalls geht man zum Grenzwert über und erhält so den Druck, der an einem Punkt herrscht.

Sollte man das einbauen? --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:08, 8. Jan. 2022 (CET)

Im Duden steht: auf eine Fläche wirkende Kraft. Das finde ich kurz und knapp und für die Wikipedia, die kein Physikbuch ist, gut. Alle möglichen Herkünfte der Kraft hier aufführen zu wollen ist, wenn nicht gar unmöglich, für OMA wohl kaum erhellend. Zumal Druck auch im Inneren von Körpern wichtig ist, und da müsste dann schon das Schnittprinzip her, was wohl zu weit führt. Ich würde die Formel weiter nach hinten verschieben und erstmal ein Beispiel geben:

Der Druck ist in der Physik eine senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft. Ein Beispiel ist der Einkaufswagen, der vorwärtsgeschoben wird, indem durch die Handinnenfläche ein Druck auf die Oberfläche des Griffs ausgeübt wird. Umgekehrt übt der Griff auch einen spürbaren Druck auf die Handinnenfläche aus. Druck ist immer auf einen Körper hin gerichtet; eine vom Körper weg gerichtete, flächenverteilte Kraft entspricht einem Zug …

Einkaufswagen im Supermarkt

Erst zu Beginn des zweiten Absatzes würde ich die Formel angeben, wenn überhaupt, weil sie imho problematisch ist:

1. In der Realität gibt es keine Einzelkräfte, höchstens flächenverteilte. Kein OMA hat jemals eine Kraft gesehen, ich übrigens auch nicht.
2. Die korrekte Definition mit Grenzwertbildung ist ziemlich unanschaulich.
3. Fläche allein reicht zur Definition nicht aus: Wichtig ist die Richtung auf einen Körper hin, also die Abgrenzung von Zugkraft.
4. Es gibt Wasserscheue und Nichtflieger, denen der anschauliche Hydrostatische Druck nichts sagt.
5. Viele mathematische Artikel geben den genauen Begriff erst im Abschnitt Definition (Extremwert, Ring (Algebra), Tensoralgebra, Tensoranalysis.)

Ich fände es am besten, das jetzige Bild nebst Formeln in den Abschnitt #Definition zu verschieben. Das ist meine bescheidene Meinung --Alva2004 (Diskussion) 14:44, 30. Jan. 2022 (CET)

Es war wohl irgendwoanders, wo ich schon angemerkt habe: in Physik sind Kräfte auf Massenpunkte ganz wesentlich. Aber auch unabhängig davon kann man nicht sagen, "Druck ist eine Kraft". "Wirkung" einer Kraft passt zur lehrbuchüblichen Definition F/A, sollte aber idealerweise nichts über eine Reihenfolge Ursache=>-Wirkung sagen -fällt jemandem da ein besserer Ausdruck ein? (Á la "ist Ausdruck von", oder "geht einher mit" o.ä.) Ich hab erstmal "Wirkung" geschrieben. --Bleckneuhaus (Diskussion) 21:59, 13. Feb. 2022 (CET)

Einleitendes Beispiel

Ich finde ein einleitendes Beispiel für OMA eine gute Idee. Mein Vorschlag für den ersten Absatz wäre:

Der Einkaufswagen wird durch Druck auf den Griff vorwärtsgeschoben Druck ist in der Physik eine auf die Flächeneinheit bezogene Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn die Kraft zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug. Ein Beispiel ist der Einkaufswagen, der vorwärtsgeschoben wird, indem durch die Handinnenfläche ein Druck auf die Oberfläche des Griffs ausgeübt wird. Umgekehrt übt der Griff auch einen spürbaren Druck auf die Handinnenfläche aus. Druck tritt nicht nur an Grenz- und Oberflächen, sondern auch im Inneren von Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen auf. So ist der Luftdruck auf der Erdoberfläche allgegenwärtig. Nach dem Pascal’schen Prinzip (von Blaise Pascal) breitet sich Druck in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen allseitig aus und wirkt nach Leonhard Euler im Volumen in alle Richtungen aber immer senkrecht auf Wände.

Einzelnachweise der Einleitung:

Den Satz mit dem Formelzeichen würde ich an das Ende des zweiten Absatzes verschieben, den ich, genauso wie den dritten und vierten Absatz, wie er ist übernehmen würde. Die genaue Definition mit dem jetzigen Bild würde ich in den Abschnitt Druck (Physik)#Definition verschieben wollen.

Wenn nichts dagegen spricht, würde ich das in einer Woche, nach dem 11.2.2022 einpflegen.--Alva2004 (Diskussion) 18:26, 4. Feb. 2022 (CET)

Nach meinem Eindruck ist das falsch bzw. missverständlich. Eine drückende Kraft ist immer noch eine Kraft und eine ziehende Kraft ist auch eine Kraft. Das Beispiel mit dem Einkaufswagen verwischt eher den Unterschied zwischen Kraft und Druck. Was im Innern von Festkörpern wirkt ist die mechanische Spannung, von der der Druck nur ein Spezialfall ist. --Digamma (Diskussion) 19:56, 4. Feb. 2022 (CET)

Ich finde ein einleitendes Beispiel für OMA eine gute Idee.

Das Beispiel Einkaufswagen ist m.e. ungünstig. Es betont eher das Prinzip "Actio = Reactio" und sagt wenig über das Konzept "Druck" aus.

Für OMA ist m.E. das entscheidende Vor-Verständnis, dass dieselbe Kraft auf verschiedene Flächen eine unterschiedliche Wirkung entfaltet. Mein Vorschlag für ein Beispiel wäre Skier, die ein Einsinken in Schnee verhindern und Schlittschuhe, die ein Einschneiden in Eis ermöglichen, beides mal bei demselben Körpergewicht. --Dieter F. (Diskussion) 22:29, 4. Feb. 2022 (CET)

@Digamma:, diese Missverständlichkeit will ich ja gerade ausräumen! Druck ist nun mal als Kraft pro Fläche definiert, das kann man nicht ändern. Was dabei passiert ist, dass Spannungen gedanklich zu einer Kraft zusammengefasst werden, um sie dann wieder auf die Fläche zu beziehen. Besser wäre es imho, gleich bei der Spannung zu bleiben, die aber leider kein OMA tauglicher Begriff ist. Wie wäre es mit der Einleitung

Druck ist in der Physik eine auf die Flächeneinheit bezogene Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn die flächenverteilte Normalkraft, kurz und genauer die Normalspannung zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug?

Oder ist das schon zuviel Fachchinesisch? Das Reaktionsprinzip mit dem Gegendruck ist imho wichtig, um den Druck spürbar zu machen. Ich glaube nicht, dass das verwirrend ist.

@Dfedra:, ich habe nichts gegen ein anderes Beispiel, imho sollte es aber spürbar sein. Der Druck der Skier auf den Schnee ist das nicht. Wie wäre es mit der Formung eines Schneeballs?

Ein Beispiel ist der Schneeball, der von Hand geformt wird, indem durch Druck der Handinnenfläche der lockere Schnee zusammengedrückt wird. Umgekehrt übt der Schnee dabei auch einen spürbaren Gegendruck auf die Handinnenfläche aus?

--Alva2004 (Diskussion) 09:11, 5. Feb. 2022 (CET)

wenn es dir auf die persönliche Empfindung des Drucks ankommt , finde ich das Beispiel "Schneeball" besser. Als anderes Beispiel würde mir dann der Piks einer Spritze einfallen, wo sich zunächst noch die Haut durch ihre Spannung dagegen wehrt, durch eine letztlich kleine Kraft durchstochen zu werden...--Dieter F. (Diskussion) 09:58, 5. Feb. 2022 (CET)

Wenn dir auch das Prinzip Actio=Reactio wichtig ist, würde mir das Beispiel eines Gummibandes einfallen, bei dem das Gummi gegen meine Kraft einen Zug ausübt. Das ermöglicht vielleicht auch den sinnfälligen Bezug zur mechanischen Spannung.. --Dieter F. (Diskussion) 14:36, 5. Feb. 2022 (CET)

Der Einwand von Digamma wäre auch meiner. In Physik haben wir es oft mit Kräften zu tun, die an einem Massenpunkt angreifen. Bezgl. des Unterschieds von Druck und Kraft finde ich das Wort "distributed" im Einleitungssatz der engl. WP sehr gut ( Pressure is the force applied perpendicular to the surface of an object per unit area over which that force is distributed.), kann das aber nicht genau so gut auf Deutsch ausdrücken. (Falsches an dem Satz gibt es aber auch, nämlich hier: Pressure is the force ... Dazu muss die force durch die area dividiert worden sein. Von einer irgendwie zu wählenden unit area kann die Begriffsdefinition nicht abhängig gemacht werden.) Der Begriff von der flächenhaft verteilten Kraft ist mE grundlegender als das Prinzip Druck=Gegendruck oder der skalare Charakter oder die allseitige Ausbreitung (die ohnehin nur statisch gegeben ist).--Bleckneuhaus (Diskussion) 16:36, 5. Feb. 2022 (CET)

Wir sind bei:

Der Schneeball wird durch Druck der Handinnenflächen geformt In der Physik ist der Druck eine flächenverteilte Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt. Der Druck ist positiv, wenn er zum Körper hin gerichtet ist, ein negativer Druck entspricht einem Zug. Ein Beispiel ist der Schneeball, der von Hand geformt wird, indem durch Druck der Handinnenfläche der lockere Schnee zusammengedrückt wird. Umgekehrt übt der Schnee dabei auch einen spürbaren Gegendruck auf die Handinnenfläche aus. Druck tritt nicht nur an Grenz- und Oberflächen, sondern auch im Inneren von Festkörpern, Flüssigkeiten oder Gasen auf. So ist der Luftdruck auf der Erdoberfläche allgegenwärtig. Nach dem Pascal’schen Prinzip (von Blaise Pascal) breitet sich Druck in ruhenden Flüssigkeiten und Gasen allseitig aus und wirkt nach Leonhard Euler im Volumen in alle Richtungen aber immer senkrecht auf Wände.

Einzelnachweise der Einleitung:

Ich würde mich weiterhin über konstruktive Verbesserungsvorschläge freuen! --Alva2004 (Diskussion) 17:54, 5. Feb. 2022 (CET)

Der Druck ist keine Kraft, sonst könnte man die Größen in Gleichungen z.B. gleich setzen! Als Hilfe für eine bessere Formlierung zitiere ich aus dem Physik Brockhaus (Brockhaus Verlag 1972) ”Druck, p, physikalische Größe zur Kennzeichnung der normal auf eine ebene Fläche A wirkenden Kraft. ... Der D. auf einen Körper ist positiv, wenn die Kraft auf ihn drückt, ein negativer D. entspricht einem Zug. ...“ ArchibaldWagner (Diskussion) 12:35, 15. Feb. 2022 (CET)

Kardiologie

Ich verfolge die Diskussion, habe aber ein praktisches Problem. Das Herzzeitvolumen ist der Quotient aus Blutdruck und peripherer Widerstand, also HZV=RR/R. Das gilt für den großen und den kleinen Kreislauf und sowohl für den arteriellen und den venösen Schenkel des Blutkreislaufs. Offenbar gilt es auch für Systole und Diastole im Millisekundenbereich, aber auch für Mittelwertbildungen (zum Beispiel mittlerer arterieller Druck). Gibt es hierzu Literatur oder Anregungen der Druckexperten? --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 18:53, 5. Feb. 2022 (CET)

Ich bin Mechaniker, kann also medizinische Literatur nicht beisteuern. Zu was wünschen Sie sich Anregungen? --Alva2004 (Diskussion) 19:47, 5. Feb. 2022 (CET)

Das Herz ist eine Pumpe, also ein mechanisches Instrument. Gibt es in der eigentlichen Mechanik Formeln zum Beispiel bei Kolbenpumpen oder Kreiselpumpen, die den Fluss als Quotient aus Druck und Widerstand erklären? Oder den Fluss als Quadratwurzel des Quotienten aus Arbeit und Widerstand? --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 20:47, 5. Feb. 2022 (CET)

Ich kenne leider keine solchen Beziehungen aber H. Oertel: Bioströmungsmechanik. Grundlagen, Methoden und Phänomene. 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2012, ISBN 978-3-8348-1765-5.  hat 45 Seiten über den menschlichen Blutkreislauf mit jeder Menge Formeln. Vlt ist da etwas für Sie dabei!? --Alva2004 (Diskussion) 21:32, 5. Feb. 2022 (CET)

Sehr gut! Herzlichen Dank! Muss ich mir unbedingt besorgen. - Habe ich soeben bestellt. --Dr. Hartwig Raeder (Diskussion) 09:46, 6. Feb. 2022 (CET)

Barometer im Flugzeug

Benutzer:Dfedra schrieb: Jedes Flugzeug verfügt über ein Barometer, mit dem über die barometrische Höhenformel die Flughöhe ermittelt wird. Diese Messung ist außerordentlich zuverlässig und vollkommen unabhängig davon ob das Flugzeug ruht, im Wind steht, in einem künstlichen Windkanal stände oder mit hoher (Eigen)Geschwindigkeit durch den wechselnden Wind fliegt.

1. Der Staudruck bei einem Orkan mit v=200km/h=55,55m/s Windgeschwindigkeit ist v²/2=1543.2m²/s². Der Luftdruck p0=1bar bezogen auf die Luftdichte von rho=1,2kg/m³ ergibt
     p0/rho=83333.3m²/s².
   Die Druckmessung am Boden wird von Winden dementsprechend höchstens im Prozentbereich beeinflusst.
2. Im Flug bewegt sich fast nur das Flugzeug und ich vernachlässige jetzt mal die Geschwindigkeit der Umgebungsluft, sie wird vom durchpflügenden Flugzeug lediglich verwirbelt und nach unten beschleunigt. Im Flugzeug ruht die Luft ebenfalls und so kann dann eine Druckmessung die Höhe korrekt angeben. Wenn diese Erklärung zutrifft, dann sind die Verhältnisse beim Barometer im fliegenden Flugzeug grundlegend anders als zwischen zwei Punkten auf einer Stromlinie im selben Strömungsfeld.

--Alva2004 (Diskussion) 17:30, 9. Feb. 2022 (CET)

Lieber @Alva2004 Verzeih mir meinen Eindruck, aber deine Fähigkeit zur konsequenten Anwendung abstrakter Formeln trübt deine Sicht auf die beobachtbare Realität.

Deine Berechnung zum Staudruck zeigt, wie unerwartet klein der Staudruck selbst bei einem heftigen Orkan ist. Aber wenn du das mit der Ablesegenauigkeit von Barometern / Höhenmessern vergleichst, wirst du feststellen, dass sich schon viel kleinere Windgeschwindigkeiten bemerkbar machen würden, wenn der Satz aus Bernoulli-Gleichung#Bernoulli-Effekt und hydrodynamisches Paradoxon "bei Vergrößerung der Fließgeschwindigkeit verringert sich der statische Druck" richtig wäre.

Ein Detail zum Flugzeug: bei Transatlantikflügen vermeiden / benutzen Verkehrsflugzeuge den Jetsream mit einer ostwärts gerichteten Windströmung von bis zu 100 m/s. Auch sie müssen sich bei ihrer Höhenmessung keinerlei Gedanken um den Bernoulli-Effekt machen!

Noch eine einfache Beobachtung: Wenn du einen Meteorologen fragst, was beim Aufstellen einer Wettermessstation zu beachten sei, so wirst die Antwort enthalten, dass sie möglichst frei im Wind stehen soll. Dies ist so, weil die (ungestörte) Luftbewegung (=Wind) den Luftdruck unbeeinflusst läßt. Dagegen wäre es ungünstig, eine Wettermessstation in einer Häuserschlucht aufzustellen, denn "bei einer Veränderung der Fließgeschwindigkeit aufgrund einer Verengung ändert sich der Luftdruck".

Aber diese Aussage gilt NUR für gestörte Strömungen (=Veränderungen der Strömungsgeschwindigkeit durch Veränderungen im Strömungsquerschnitt = Venturi-Effekt / Kontinuitätsgleichung)

Deswegen bleibe ich dabei, dass meine vorgeschlagene Präzisierung die Aussage richtig macht und keineswegs in die Irre führt.

Aber ich gebe dir recht, wenn wir uns über die beobachtbare Realität nicht einig werden, bin ich raus...--Dieter F. (Diskussion) 20:02, 9. Feb. 2022 (CET)