Diskussion:Hydrostatischer Druck

Dieser Artikel wurde ab März 2016 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Hydrostatischer Druck“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden. Anmerkung: U.a. Entfernung des Abschnitts zum Hydrostatischen Paradoxon. Darüberhinaus Überarbeitung, die unter anderem die Einleitung neu formuliert, insbesondere was die Begriffe Gravitationsdruck und Schweredruck angeht.

Dieser Artikel wurde ab November 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Gravitationsdruck und Hydrostatischer Druck“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Beispiel

Die Trieste war ein von Auguste Piccard konstruierter Bathyscaph, ein U-Boot, das speziell für die Tiefseeforschung gebaut wurde. Erste Pläne für dieses Unterwasserfahrzeug entwickelte Piccard im Jahr 1952, es wurde in Italien hergestellt und am 26. August 1953 vom Stapel gelassen. Dieses Fahrzeug war anfangs für Tauchtiefen bis zu 20.000 Fuß (= 6.096 Meter) konzipiert.

Sollte im Beispiel Wassersäule die Einheit beim Resultat nicht 490 kN/m2 sein ? (nicht signierter Beitrag von 46.14.90.6 (Diskussion) 16:50, 20. Nov. 2014 (CET))

Leider keinerlei Angabe, wie der Druck gemessen wird (nicht signierter Beitrag von 47.71.4.148 (Diskussion) )

Sterne und Druckfestigkeit

Sterne sind sehr weit entfernt davon die Eigenschaften von Festkörpern zu haben. Druckfestigkeit setzt aber implizit einen Festkörper voraus. Entsprechend spielt diese Größe für die sich bei einem Stern einstellende Dichte keine Rolle. Man kann natürlich als Gedankenexperiment trotzdem annehmen, es wäre so. Das sollten dann allerdings auch klar als Gedankenexperiment dargestellt werden. Außerdem ist so eine Annahme, die im zweiten Schritt gleich wieder verworfen wird nur dann sinnvoll, wenn sich dadurch eine relevante Erkenntnis ergibt.
Tatsächlich lief der Weg der Erkenntnis bei Sternen genau anders herum. Man schloss nicht vom Durchmesser auf den Aggregatzustand, sondern vom Zustand der Materie auf die Größe. Auf Grund der großen Entfernung konnte man bis weit ins 20. Jahrhundert nur einen Stern als Fläche beobachten -- die Sonne. Alle anderen Sterne waren für die Astronomie nicht räumlich auflösbare Punktquellen. Das Wissen darum, ob ein beobachteter Stern groß oder klein ist, leitete sich aus Folgerungen unserer Vorstellungen zur Sternentwicklung ab.

Wegen dieser Problematik nehme ich die beiden Abschnitte heraus, die sich mit der Druckfestigkeit von Sterne befassen. -<)kmk(>- (Diskussion) 03:17, 18. Feb. 2020 (CET)

Von Sternen war da aber nirgends die Rede, nur von Himmelskörpern. Gemäß der Abschnittsüberschrift geht es auch nur um feste Körper. Das sollte vielleicht noch deutlicher gemacht werden, aber für die Löschung kann ich zumindest die angegebene Begründung nicht nachvollziehen. --Wrongfilter ... 11:00, 18. Feb. 2020 (CET)

Änderungen in Einleitung vom 6.2.2022: Fehler!

Hallo Alva2004, Deine Neuerungen in der Einleitung können so nicht stehen bleiben, weil ungenau bis falsch. Ich gehe die betreffenden Sätze, die mich am meisten stören, mal durch:

• "Der statische Druck ist das Gegenstück zum hydrostatischen Druck in bewegten Fluiden. " Was soll "Gegenstück" hier heißen? Ist es jetzt dasselbe, nur unter anderem Namen, oder etwas Analoges, also mehr oder weniger Verändertes?
• "Nach dem Bernoulli-Effekt ist der Druck in strömenden Teilen eines Strömungsfelds geringer als in Regionen mit ruhendem Fluid (auf gleicher Höhe des äußeren Kraftfelds, falls vorhanden.)." Da wir in der Einleitung sind und die weiteren Vorbedingungen der Bernoulli-Gleichung nicht auch genannt werden, könnte dieser Satz hier nur stehen, wenn er allgemeingültig wäre. Dass er das nicht ist, weißt Du besser als ich.
• "Der (hydro)statische Druck ist der Druck, den ein Fluidelement im Fluidkörper spürt. (soweit ok, aber jetzt kommt's:) Im Gleichgewichtszustand entspricht er dem thermodynamischen Druck, der über eine Zustandsgleichung mit der Dichte, Temperatur und anderen physikalischen Größen zusammenhängt." - "Im Gleichgewichtszustand" ist logisch hier eine Einschränkung, aber die führt völlig in die Irre, insbesondere, wenn man sich den von Dir verlinkten Artikel ansieht. Es gibt da übrigens auch einen leichten Widerspruch zum letzten Absatz des Artikels, der explizit vom hydrostatischen Druck in Fluiden im Ungleichgewicht handelt.

Eigentlich gehört das alles revertiert, aber vielleicht kannst Du meine Ansicht hier widerlegen. Daher warte ich noch ab. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:08, 6. Mär. 2022 (CET)

Gut dass Du fragst, das erlaubt eine Verbesserung statt Rückschritt. Imho ist Fehler nicht synonym zu missverständlich.

• Ich hab nach einem deutschen Synonym für "Analogon" gesucht und fand "Gegenstück," das sollte also dasselbe meinen. Von mir aus Analogon, wenn es verständlicher ist. "Der statische Druck ist das Analogon zum hydrostatischen Druck in bewegten Fluiden."
• Statischer Druck ist eine WL auf diese Seite und daher sollte der Begriff imho in der Einleitung erwähnt werden. Wäre folgendes eine Verbesserung? In Strömungen, wo die Bernoulli-Gleichung anwendbar ist (insbesondere in dünnflüssigen inkompressiblen Fluiden,) ist der Druck in bewegten Teilen des Strömungsfelds geringer als in Regionen mit ruhendem Fluid (auf gleicher Höhe des äußeren Kraftfelds, falls vorhanden.)[3]:64; die Druckdifferenz führt den Namen Staudruck oder dynamischer Druck und wird demnach durch Fluidströmungen verursacht.
• Hier wollte ich den bei Druck (Physik)#Definition in Technischer Mechanik und Kontinuumsmechanik genauer erläuterten Sachverhalt unterbringen Der thermodynamische Druck ist eine Zustandsgröße, die bei einem Gas mit einer Zustandsgleichung definiert wird, und diese Zustandsgröße kann im Ungleichgewicht vom mechanischen Druck abweichen. Von mir aus kann der Absatz hier weg.
• Vom hydrostatischen Druck in bewegten Fluiden im Ungleichgewicht, insbesondere im Sterninneren zu sprechen, halte ich für fragwürdig. Imho wäre besser vom Gravitationsdruck die Rede, was ein WL hierher ist. In Astrophysik kenne ich mich aber nicht aus. Ebenso würde ich nicht von hydrostatischem Druck in Zentrifugen in der Einleitung sprechen; da würde ich mir einen Beleg wünschen.
• Deine letzte Änderung vom 6. März 2022, 21:20 Uhr ist übrigens in Teilen falsch nach Duden-Online: Entweder "pascalschen" (klein) oder "Pascal’schen" (groß mit Apostroph). Soll ich das revertieren?

--Alva2004 (Diskussion) 23:24, 6. Mär. 2022 (CET)

Als eine der Fehlerquellen sehe ich die Weiterleitung von Statischer Druck hierher, m.E. ist sie nicht sachgemäß. Ich habe sie zu einer BKS umgebaut. Damit könnte hier das Thema Strömung eigentlich völlig entfallen, oder aber durch einen passenden kurzen Hinweis angesprochen werden. Ich werde das erstmal löschen. - Dass hydrostatischer Druck in bewegten Fluiden im Ungleichgewicht ein "fragwürdiger" Begriff sei, ist wohl nicht mehrheitsfähig. Was ist denn der Luftdruck, zB in Hoch- und Tiefdruckgebieten? (Der Artikel ist nämlich nicht nur für Konstrukteure von Rohrleitungssystemen gedacht.) - "Pascalsches Prinzip" ist (auch nach Duden, soweit ich weiß) richtig, weil fachsprachlich eindeutig und nicht irgendeins aus der Zahl der pascalschen Prinzipien. Siehe auch Pascalsche Wette, Newtonsche Mechanik, Eulersche Winkel, und und und. - Hydrostatischer Druck in Zentrifuge kommt nicht oft vor, aber hier zB, und ist auch sachlich richtig --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:53, 7. Mär. 2022 (CET)

Das finde ich jetzt sehr seltsam. In der BKL steht hydrostatischer Druck für "eine physikalische Größe in einem ruhenden Fluid" aber Du argumentierst, dass er auch in bewegten Fluiden vorkommt, was denn nun? --Alva2004 (Diskussion) 16:14, 7. Mär. 2022 (CET)

Wo argumentiere ich, dass hydrostatischer Druck auch in bewegten Fluiden vorkommt? (In der BKS Statischer Druck sicher nicht.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:52, 7. Mär. 2022 (CET)

1. "Dass hydrostatischer Druck in bewegten Fluiden im Ungleichgewicht ein "fragwürdiger" Begriff sei, ist wohl nicht mehrheitsfähig."
2. "Es gibt da übrigens auch einen leichten Widerspruch zum letzten Absatz des Artikels, der explizit vom hydrostatischen Druck in Fluiden im Ungleichgewicht handelt." Das war damals noch der Druck im Sterninneren.

In der Meteorologie mag das hinhauen, weil auf großen Skalen die Luftgeschwindigkeiten nicht nennenswert zum Luftdruck beitragen. Und das mag im Sterninneren auch so sein. Aber das gehört (in der Wikipedia) belegt, was hier nicht der Fall ist. OMA, der/die von Bernoulli und Größenordnungen keine Ahnung hat, wird verwirrt. --Alva2004 (Diskussion) 11:30, 9. Mär. 2022 (CET)

Hallo Alva2004, würdest Du bitte den Satz "Häufig wird der hydrostatische Druck von außen vom Umgebungsdruck oder dem Betriebsdruck aufgebracht" belegen, am besten aber gleich löschen? Die angegebene Quelle erklärt nur den Terminus Betriebsdruck. Darüberhinaus halte ich den ganzen Satz hier für ungeeignet: überflüssig (nichts Neues gegenüber dem Satz davor), nicht belegt ("häufig" kann wohl höchstens in bestimmten Anwendungsbereichen belegt werden), zirkulär (Druck wird durch Druck erklärt), vielleicht auch verwirrend (sollen "Umgebungsdruck oder dem Betriebsdruck" als weitere Ursachen neben den im vorangehenden Satz genannten aufgefasst werden?) - Zu Deiner letzten Disk-Bemerkung: Der Begriff "Hydrostat. Druck" ist im Artikel erstmal nur für ruhendes Fluid definiert. Dass, und unter welchen weiterren Voraussetzungen, er auch im bewegten Fluid anwendbar ist, muss extra und sorgfältig und kohärent formuliert werden. Da hat der Artikel imho noch Schwächen. --Bleckneuhaus (Diskussion) 16:55, 9. Mär. 2022 (CET)

Ich weiß nicht, was Sie haben.

1. Ist belegt. Dort steht "In einem hydrostatischen System ist der Betriebsdruck der dem System von außen aufgeprägte Druck." Von außen aufgeprägter Druck heißt nichts anderes als vom Außendruck oder Umgebungsdruck aufgeprägt. Oder wollen Sie jetzt eine Disk darüber anstoßen, was der Unterschied zwischen Außen und Umgebung ist?!
2. Löschen wäre jedenfalls falsch, weil es in praktischen Problemen, insbesondere bei Anwendung der Bernoulli-Gleichung, fast immer wird. Es ist eine Randbedingung an einer freien Oberfläche, die außer in geschlossenen Behältern, immer vorhanden ist. Strömungen in geschlossenen Behältern sind ein krasser Spezialfall und das muss ich nicht belegen.
3. Umgebungsdruck oder Betriebsdruck SIND weitere Ursachen neben den im vorangehenden Satz genannten. Beispiel: Luftdruck auf Wasseroberfläche.

--Alva2004 (Diskussion) 06:42, 10. Mär. 2022 (CET)

Zum Punkt 1: Das nennt man, einen Satz aus dem Zusammenhang reißen. Deine Belegstelle laute vollständig:

"Betriebsdruck, in der Bernoullischen Gleichung derjenige Anteil des statischen Drucks, der nicht aus dem Eigengewicht des Gases oder der Flüssigkeit resultiert. In einem hydrostatischen System ist der Betriebsdruck der dem System von außen aufgeprägte Druck." 

Solches "Belegen" ist abwegig, sorry. Schlimm genug, dass manche Wikipedia-Leser das mit aus den Artikeln herausgerissenen Sätzen genau so machen, weshalb wir höllisch aufpassen sollten, das so weit wie möglich zu verhindern.

Zum Punkt 2: U.a. die Ozeanografen und Meteorologen machen viel Anwendungen des hydrostatischen Drucks, ohne Aufprägung durch Umgebungsdruck oder Betriebsdruck zu gebrauchen. Also: auf welches Gebiet bezieht sich Dein "fast immer gebraucht"?

Zum Punkt 3: Du willst ernsthaft sagen, dass „Umgebungsdruck oder Betriebsdruck weitere [meine Hvhbg] Ursachen“ sind neben den genannten, dass Umgebungsdruck und Betriebsdruck also weder "von den das Fluid umschließenden Wänden erzeugt werden (siehe Zylinder mit Kolben), [noch] Resultat der Schwerebeschleunigung (Gravitationsdruck oder Schweredruck) oder Trägheit [sind]"? Das ist, wie wenn man neben "Obst und Gemüse" auch noch "Birnen" aufzählt. --Bleckneuhaus (Diskussion) 11:10, 10. Mär. 2022 (CET)

1. Die Quelle ist vlt nicht optimal, aber nicht abwegig, weil die Bernoulli-Gln in Ruhe auch gilt.

2 und 3: Ich sehe Umgebungsdruck oder Betriebsdruck als Neumann-Randbedingungen, die an freien Flächen gelten. Die kann man null setzen oder so tun, als gäbe es sie nicht, aber sie sind doch real. Und welche Ursachen sie haben, Wände oder Schwerebeschleunigung, ist doch zweitrangig. --Alva2004 (Diskussion) 19:52, 10. Mär. 2022 (CET)

Der Artikel soll den physikalischen Begriff „hydrostatischer Druck“ erläutern, und die physikalischen Ursachen dieses Drucks stehen im 2. Satz der Einleitung. Das ist die Ebene, auf der der Text der Einleitung gerade angekommen ist. Wenn Deiner Ansicht nach anschließend zu lesen sein soll, dieser Druck könne "auch" durch Außendruck oder Betriebsdruck aufgebracht werden, dann gib doch bitte endlich mal ein Beispiel, wo das nicht auf die drei genannten physikalischen Ursachen zurückgeführt werden kann, sonst ist das irreführend. Übrigens ist nach meiner Ansicht der Luftdruck durch Gravitation verursacht, und ein neben diesem "Außendruck" extra zu benennender Betriebsdruck gegebenenfalls durch umschließende Wände - immer im statischen Fall, der lt. Definition hier erstmal zugrundezulegen ist. - Von der Information über die Ursachen zu unterscheiden ist, wie man den hydrostatischen Druck praktisch berechnen kann. Dabei spielen Außendruck und Betriebsdruck natürlich eine Rolle. Darüberhnaus finde ich es wirklich abwegig, den in Deinem "Beleg" vorgegebenen Weg über die Bernoulli-Gl. zur Erklärung heranzuziehen, wenn es nur um statische Verhältnisse geht. - Und noch ein Nebenthema: wenn Neumann-Randbedingungen auf dem Rand des Definitionsbereichs für die Normalableitung der Lösung [die Werte] vorgeben (lt. WP), wie willst Du das auf Druckfeld anwenden? --Bleckneuhaus (Diskussion) 13:02, 11. Mär. 2022 (CET)

• Randbedingungen sind imho allenfalls Gegenstand der Fluidstatik und nicht Gegenstand eines Artikels über die Folgen von Randbedingungen. Auch die verschiedenen Formen von Kraftfeldern gehören imho nicht in der Einleitung diskutiert und überhaupt eher zur Fluidstatik.
• Definieren Sie doch erstmal, was eine Wand ist! Ist sie starr oder flexibel? Kann auch ein anderes Fluid eine Wand darstellen? Und was ist mit Kapillarität? Würde auch ein stationärer, laminarer, senkrechter Luftstrahl auf eine Wasseroberfläche im Schwerefeld eine Frage der Statik sein, so wie die Schwimmstabilität von Schiffen? Oder auch die Stabilität der Schichtung verschiedener Fluide, die sich in Dichte, Temperatur oder vlt auch Geschwindigkeit unterscheiden können? Auch das sind eher Fragen der Fluidstatik.
• Genauso wie bei Druck (Physik) halte ich es auch hier für unangebracht, alle möglichen Ursachen für die Neumann-Randbedingung "Druck auf Rand" aufzuführen. Ganz im Gegenteil würde ich allenfalls letzteres in der EINLEITUNG erwähnen, um sie KURZ zu HALTEN und alle möglichen Ursachen dafür, wenn das überhaupt geht, in einem eigenen Abschnitt, z.B. "Randbedingungen" wie bei Navier-Stokes-Gleichungen und Euler-Gleichungen (Strömungsmechanik), auf den in der Einleitung auch gerne verwiesen werden kann. Randbedingungen gehören allerdings eher zur Fluidstatik.
• Der Druck im Fluid wird mit einem Druck-/Spannungstensor beschrieben, der die Druck(spannungen) auf der Oberfläche mit ihren Normalen (Gradienten) verbinden. Der Drucktensor ist über die Druck-Dichte-Relation eine Funktion der Fluideigenschaften. So wird die Verbindung zwischen äußerem und inneren Druckfeld geschaffen. Die Form der Fläche, also auch die Bestimmung ihrer Normalen/Gradienten, ist da ein Teil der dann sehr schwierigen Lösung. Auch das würde ich in der Einleitung nicht erwähnen, um OMA nicht zu überlasten, sondern im eigenen Abschnitt "Randbedingungen". Lösungen von Randwertaufgaben gehören eher zur Fluidstatik.
• Mir gefällt es nicht, dass Sie Ihre Antworten nicht wie üblich einrücken und für neue Themen nicht einen neuen Abschnitt anlegen. Das erschwert anderen, die Disk nachzuvollziehen und sich zu beteiligen.

--Alva2004 (Diskussion) 11:49, 12. Mär. 2022 (CET)