Druck hängt von Kraft und Fläche ab — Sport, 11–13 Jahre
Druck beschreibt, wie stark eine Kraft auf eine Fläche konzentriert ist. Dieselbe Kraft kann je nach Größe der Fläche, auf die sie wirkt, eine sanfte oder starke Wirkung haben.
Kraft auf einer Fläche verteilt
Druck ist die Kraft, die auf jede Flächeneinheit wirkt. Eine scharfe Reißzwecke erzeugt hohen Druck, weil ihre Spitze die Kraft auf eine winzige Fläche konzentriert. Ein Schneeschuh erzeugt weniger Druck, weil sich das Gewicht der Person auf mehr Schnee verteilt.
Warum verwendet man Druck?
Die Aussage „Eine Kraft wirkt“ zeigt noch nicht, wie stark eine Fläche betroffen ist. Dieselbe Kraft kann einen Tisch eindellen oder kaum eine Spur hinterlassen, je nach Größe der Fläche. Druck hilft beim Vergleichen von Schneiden, Drücken, Tragen und Vorgängen in Flüssigkeiten.
Ein Schuh auf dem Boden
Eine Person drückt mit 600 N nach unten. Berühren beide Sohlen den Boden auf 0,030 m², beträgt der Druck 600 ÷ 0,030 = 20 000 Pa. Wirkt dieselbe Kraft auf einen 0,003 m² großen Absatz, beträgt der Druck 200 000 Pa, also zehnmal mehr.
Mehr Fläche, mehr Druck?
Viele erwarten, dass eine größere Fläche mehr Druck erzeugt, weil sie einen größeren Teil des Gegenstands berührt. Das ist verständlich, wenn man an den gesamten Kontakt denkt, aber Druck ist Kraft geteilt durch Fläche. Bei gleicher Kraft senkt eine größere Fläche den Druck an jeder Stelle.
Werkzeuge, die Druck konzentrieren
Messer, Nadeln und Nägel funktionieren, weil ihre Spitzen eine Kraft auf eine sehr kleine Fläche ausüben. Wagenheber arbeiten auf andere Weise: Sie nutzen den Druck in einer Flüssigkeit, um eine Kraft zu übertragen und ein schweres Fahrzeug anzuheben. Druck erklärt auch, warum breite Reifen auf weichem Boden nützlich sind.
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