Physik
hydrostatischer Druck
Modellvorstellung

Inhalt

 

1 Modell des Cartesischen Tauchers

In einem Standzylinder, der mit einer Gummimembran verschlossen ist, schwimmt ein ein Hohlkörper mit der Öffnung nach unten. Verschieden schwere Gewichte drücken auf die Gummimembran.

Beobachte selbst, was geschieht!

2 Modell-Taucher (Flash-Animation)

Zeichnung und Animation: © 2001 Jan-Fabian Meis

3 Korrektur des Modells und Fisch-Schwimmblase  Dieses Modell gibt die wahren Verhältnisse nicht ganz richtig wieder.  Richtig ist, dass durch durch die Gewichtskraft ein Druck entsteht, der vom Wasser auf die Luft übertragen wird. Die Luft im Hohlkörper wird merklich zusammendrückt. Damit nimmt der Auftrieb ab, der Körper sinkt. Falsch ist, dass der Hohlkörper bei gleichbleibendem Druck der Gewichtskraft in einer bestimmten Wassertiefe aufhört zu sinken. Tatsächlich wird mit dem Absinken der zusätzliche Wasserdruck in zunehmender Tiefe immer größer, wodurch der Hohlkörper immer weiter sinkt.  

Dieser Sachverhalt wird in den Schullehrbüchern der Biologie beim Thema "Schwimmblase der Fische" oftmals nicht erwähnt oder falsch dargestellt. Ein Fisch taucht zunächst mit Flossenbewegung in größere Tiefe, dabei wird die Schwimmblase zusammengedrückt, weshalb er bis zum Boden sinken müsste. Er korrigiert das weitere Absinken, indem er paradoxerweise das Volumen seiner Schwimmblase gegen den in dieser Tiefe vorhandene Wasserdruck vergrößern muss.

Literatur und Bearbeitung

Autor (Text):

Klaus-G. Häusler
Bearbeitung (WWW): Klaus-G. Häusler
Quelle:

Literatur:

© 1997-2005 HMTC-Halbmikrotechnik Chemie;
Klaus-G. Häusler haeusler[at]muenster[dot]de uiw/physik/lexikon/mechanik/cart_tauch.htm 17.04.05