Druck, Kraft und Fläche berechnen
Onlinerechner und Formeln zur Berechnung von Druck, Kraft und Fläche
Druck, Kraft und Fläche Rechner
Druck berechnen
Berechnet den Zusammenhang zwischen Druck (p), Kraft (F) und Fläche (A). Der Druck beschreibt die Kraft pro Flächeneinheit.
Beispielrechnung
Beispiel: Hydraulischer Wagenheber
Aufgabe:
Ein hydraulischer Wagenheber erzeugt mit einem Kolben von 5 cm² Fläche eine Kraft von 2000 N. Wie groß ist der Druck im Hydrauliksystem?
Gegeben:
- Kraft F = 2000 N
- Fläche A = 5 cm² = 0,0005 m²
- Gesucht: Druck p
Lösung:
Praktische Anwendungen
Druckeinheiten im Vergleich
- 1 bar = 100.000 Pa
- 1 atm ≈ 101.325 Pa
- 1 psi ≈ 6.895 Pa
- Atmosphärendruck: ~1 bar
- Reifendruck: ~2-3 bar
- Wasserhahn: ~3-6 bar
Formeln zu Druck, Kraft und Fläche
Der Druck beschreibt die Kraft pro Flächeneinheit. Die Maßeinheiten sind Pascal (Pa) für Druck, Newton (N) für Kraft und Quadratmeter (m²) für die Fläche.
Druck berechnen
Grundformel zur Berechnung des Drucks aus Kraft und Fläche.
F = Kraft [N]
A = Fläche [m²]
Kraft berechnen
Umstellung der Grundformel zur Berechnung der Kraft.
Fläche berechnen
Umstellung zur Berechnung der wirksamen Fläche.
Wichtige Hinweise
- Der Druck wirkt senkrecht zur Oberfläche
- 1 Pascal = 1 N/m² = 1 kg/(m·s²)
- Kleinere Fläche bei gleicher Kraft erzeugt höheren Druck
- In Flüssigkeiten und Gasen pflanzt sich Druck gleichmäßig fort (Pascal'sches Prinzip)
Detaillierte Beschreibung von Druck, Kraft und Fläche
Physikalische Grundlagen
Diese Funktion berechnet den Zusammenhang zwischen Druck, Kraft und Fläche. Der Druck ist definiert als die senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft pro Flächeneinheit. Er ist eine fundamentale Größe in der Mechanik von Flüssigkeiten und Gasen.
Bedienungshinweise
Zur Berechnung wählen Sie mit den Radiobuttons welcher Wert berechnet werden soll. Dann tragen Sie die erforderlichen Werte ein und klicken den Button 'Rechnen'.
Anwendungsbereiche
Hydraulik und Pneumatik
Wagenheber, Bremssysteme, Pressen, Bagger, Druckluftanlagen. Grundlage für alle hydraulischen und pneumatischen Systeme.
Ingenieurswesen
Druckbehälter, Rohrleitungen, Ventile, Pumpen. Wichtig für die Auslegung und Sicherheit von Anlagen.
Alltag und Haushalt
Wasserleitungen, Autoreifen, Dampfkochtöpfe, Drucksprüher. Druck ist überall im täglichen Leben präsent.
Pascal'sches Prinzip verstehen
Das Pascal'sche Prinzip besagt, dass sich Druck in Flüssigkeiten gleichmäßig in alle Richtungen ausbreitet. Dies ermöglicht die Kraftverstärkung in hydraulischen Systemen:
Kleiner Kolben (Eingabe)
Kleine Kraft auf kleine Fläche:
\[p = \frac{F_1}{A_1} = \frac{100 \text{ N}}{0{,}001 \text{ m}^2} = 100.000 \text{ Pa}\]
Großer Kolben (Ausgabe)
Gleicher Druck, große Fläche:
\[F_2 = p \cdot A_2 = 100.000 \text{ Pa} \cdot 0{,}01 \text{ m}^2 = 1000 \text{ N}\]
Ergebnis: Mit 100 N Eingangskraft wird 1000 N Ausgangskraft erzeugt - eine 10-fache Verstärkung!