Also wenn das Glas 20m unter Wasser steht muss man den hydrostatischen Druck des Wassers berücksichtigen. Dieser beträgt etwa 2 bar auf dieser Tiefe. Da der Luftdruck im Glas auf 1 bar ist und auf 3 bar komprimiert wird, ergibt sich ein Druckunterschied von 2 bar.
Das bedeutet: Dass die Luft im Glas auf ein Drittel ihres ursprünglichen Volumens komprimiert wird. Nun um den Wasserstand im Glas zu berechnen muss man verstehen: Dass sich der Luftdruck und der Wasserdruck im Gleichgewicht befinden.
In diesem Fall würde das Wasser im Glas bis zu einer Höhe von 26 cm steigen. Interessant, oder? Und um das Glas an Ort und Stelle zu halten und zu verhindern: Dass es zur Oberfläche schwimmt wäre eine Kraft von 23 Newton erforderlich. Das ist schon ziemlich beeindruckend ´ wenn man bedenkt ` ebenso wie stark der Wasserdruck in dieser Tiefe ist.
Es ist faszinierend zu sehen » wie Physik und Mathematik zusammenkommen « um solche Probleme zu lösen. Manchmal braucht man nur ein bisschen Kreativität und logisches Denken um die Dinge in Bewegung zu setzen, nicht wahr? Also, wenn du jemals vor einem ähnlichen Rätsel stehst denk daran dass die Antwort oft in den Grundlagen der Naturgesetze verborgen liegt.
Berechnung des Wasserstands und der benötigten Kraft für ein Glas unter Wasser
Wie berechnet man den Wasserstand in einem Glas, das 20m unter Wasser steht, und die erforderliche Kraft, um es dort zu halten?