Wie berechne ich den Luftdruck?

Erste Frage Aufrufe: 768     Aktiv: 15.04.2021 um 13:08

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Die Aufgabe ist es, den Luftdruck auf der zugspitze (2962m) zu berechnen, wenn wir davon ausgehen, dass auf der 
Höhe des Meeresspiegels 10km Atmosphäre mit einer Masse von 10 000 kg pro m² auf uns lasten.

Ich verstehe nicht wie ich das berechnen soll, kann mir das bitte jemand erklären?
@max.metelmann Ja, ich habe da schon von gehört. Das ist doch
P=poe po*gh/po oder?
Was soll ich da wo einsetzten, also was genau ist po und was ist e? G ist vermutlich Gravitation oder? Und h höhe?
Kann man nicht theoretisch einfach 10 km minus 2962 rechnen? Also wenn man annimmt, dass auf einer Höhe von 0, 10 km Atmosphäre auf uns ist, muss man dann doch einfach die Höhe von diesen 10 km abziehen. Ist das richtig? Das wären dann 10000 m minus 2962m also 7038 newton pro Meter, also 7038 p?
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Ja, das können hier einige. Wie sehen denn deine Ansätze aus? Hast du schon selber recherchiert?
Stichwort: Barometrische Höhenformel. Da steckt fast alles drin. Schau dir diese Formel einmal an und wenn du dann weitere Fragen hast,
immer her damit.
VG, Max Metelmann
  ─   max.metelmann 13.04.2021 um 22:45
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Hallo,

so einfach geht das nicht, da der Luftdruck nicht linear abnimmt, sonder exponentiell.

Die Formel lautet: \( p = p_o \cdot e^{- \frac{\rho_0 \cdot g \cdot h}{p_0}} \)

Dabei ist \( p \) der gesuchte Luftdruck in der Höhe \( h \). \( p_0 \) ist der Druck auf der Erde, \( \rho_0 \) ist die Dichte der Luft, \( e \) ist die eulersche Zahl und \( g \) ist die Erdbeschleunigung.

h ist die Höhe der Zugspitze - fertig
\( g, e, \rho_0 \) sind konstanten - fertig

Der Clou ist \( p_0 \): Und genau diesen Luftdruck auf der Erde berechnest du über deine Angaben: Druck ist Kraft pro Fläche, also Gewichtskraft der Luft pro m^2.
Gewichtskraft ist \( F_G = m \cdot g = 10.000 Kg \cdot 9,81 \frac{N}{kg} = 98100 N \)
Der Druck ist daher: \( \frac{F_G}{1 m^2} = 98100 \frac{N}{m^2} = 98100 Pa (Pascal) = 98,1 kPa = 981 hPa \)

Dies ist ein üblicher Wert an regnerischen Tagen. Eher wenig Druck --> schlechtes Wetter.

Jetzt musst du nur noch alles einsetzen und bist fertig.

Zur Kontrolle: Das Ergebnis lautet: \( p \, ca. 690 hPa \)

Ich hoffe, ich konnte dir helfen!

Viele Grüße,

Max Metelmann

P.S.: Auf meiner Webseite und auf meinem YouTube Kanal findest du eine Fülle an interessanten Physik
Experimentiervideos. Schau doch einmal rein. Ich freue mich über Unterstützung und Empfehlungen.
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