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Wie funktioniert eine hydraulische Presse?

Antwort #1

Level 2 (für Schüler geeignet)
Beantwortet von
Prinzipielle Funktionsweise einer hydraulischen Presse.

Die hydraulische Presse ist ein Behälter mit zwei Zylindern, der mit einem inkompressiblen Fluid (z.B. Öl) gefüllt ist. Der Durchmesser eines Zylinders ist viel größer als der Durchmesser des anderen Zylinders.

Übst Du nun eine Kraft \( F_1 \) auf die Auflagefläche \( A_1 \) des Zylinders mit dem kleineren Durchmesser aus, so erzeugst Du einen Druck (\( \mathit{\Pi} ~=~ F_1 / A_1 \)) im Behälter. Da die Flüssigkeit inkompressibel ist, wirkt der erzeugte Druck an allen Stellen des Behälters - unteranderem auf die viel größere Auflagefläche \( A_2 \) des anderen Zylinders.

Wenn nun auf der Auflagefläche \( A_2 \) beispielsweise ein Auto steht, so wird es mit Leichtgkeit angehoben, da die Kraft \( F_2 \) auf die zweite Auflagefläche viel größer ist als \( F_1 \), denn es gilt die Beziehung:\[ \frac{F_1}{A_1} ~=~ \frac{F_2}{A_2} \]Umstellen nach der Kraft \( F_2 \) ergibt:\[ F_2 ~=~ \frac{A_2}{A_1} \, F_1 \]

Wie Du siehst ist die Kraft auf die zweite Auflagefläche um den Faktor \( \frac{A_2}{A_1} \) größer!