Eine weitere wichtige Eigenschaft flüssiger Körper ist die ^gleichmäßige
Fortpflanzung des Druckes^.
[Abbildung: Fig. 28.]
Wenn man auf einen festen Körper einen Druck ausübt, so pflanzt sich der
Druck in der Richtung fort, in welcher er ausgeübt wird: #im flüssigen
Körper pflanzt sich der Druck gleichmäßig nach allen Seiten fort#. Man
sieht dies an folgendem Versuche. Wird bei dem in Fig. 28 abgebildeten
Gefäße ein Kolben nach einwärts gedrückt, so geht jeder andere Kolben
nach auswärts. Man schließt also: #ein auf die Flüssigkeit ausgeübter
Druck pflanzt sich in ihr nach allen Richtungen fort#.
Kann man die Kolben mit Gewichten belasten und dadurch einen Druck auf
die Flüssigkeit ausüben, so findet man folgendes: Belastet man den
einen Kolben mit 1 _kg_, so wird der andere mit der Kraft von 1 _kg_
nach aufwärts gedrückt, wenn seine Grundfläche gleich groß ist. Ist aber
seine Fläche größer, etwa viermal größer, so wird er mit der Kraft von 4
_kg_ nach aufwärts gedrückt; man findet, daß man jetzt 4 _kg_ auf ihn
legen muß, damit er sich nicht bewegt. Man schließt: #ein auf die
Flüssigkeit ausgeübter Druck pflanzt sich in ihr auch mit gleicher
Stärke auf gleiche Flächen, also mit _n_ facher Stärke auf eine _n_ mal
so große Fläche fort#. Es findet sich hiebei die ^goldene Regel^
bestätigt. Denn wenn der erste Kolben durch die Kraft von 1 _kg_ etwa 1
_dm_ herabgedrückt wird, so wird ein zweiter Kolben, welcher eine
viermal größere Fläche hat, nicht 1 _dm_ hoch gehoben, sondern bloß ¼
_dm_; sein Weg ist viermal kleiner, dafür ist aber auch die Kraft, die
auf ihn wirkt, viermal größer, nämlich 4 _kg_.
Dies Gesetz von der gleichmäßigen Fortpflanzung des Druckes ist das
#Grundgesetz der flüssigen Körper#; es lassen sich aus ihm alle anderen
Gesetze der flüssigen Körper ableiten (~Pascal~ 1649).
Warum zerspringt eine Weinflasche, wenn der Stopfen unmittelbar auf dem
Weine sitzt und nun durch leichte Schläge weiter hineingetrieben wird?
[Abbildung: Fig. 29.]
Die #hydraulische Presse# (auch hydrostatische oder Bramah-Presse
genannt). In einem ^Druckcylinder^, einer engen Röhre, befindet sich ein
dicht anschließender ^Kolben^, der mit der Hand oder mittels eines
^Druckhebels^ niedergedrückt werden kann. Vom Druckcylinder führt unten
eine Röhre zum ^Preßzylinder^, einer weiten, dickwandigen, sehr starken
Röhre; in ihr befindet sich auch ein dicht anschließender Kolben, der
^Preßkolben^, auf den oben die ^Preßplatte^ aufgesetzt ist. Die beiden
Cylinder sind mit Wasser oder Öl gefüllt.
Ein auf den Druckkolben ausgeübter Druck pflanzt sich im Wasser
gleichmäßig fort, und drückt deshalb den Preßkolben mit einer #sovielmal
größeren Kraft als die Fläche des Preßkolbens größer ist als die des
Druckkolbens#. Ist diese etwa 400 mal größer (wobei der Durchmesser des
Preßkolbens 20 mal größer sein muß als der des Druckkolbens), und drückt
eine Kraft von 50 _kg_ auf das Ende eines Druckhebels, dessen kurzer
Hebelarm etwa sechsmal kürzer ist, so ist der Druck auf den Druckkolben
= 6 · 50 _kg_ = 300 _kg_; dieser Druck bewirkt am Preßkolben einen 400
mal stärkeren Druck, also 300 · 400 _kg_ = 120 000 _kg_ = 2400 Ztr.
Man verwendet diese Presse entweder zum Heben von sehr schweren Lasten
oder zum Pressen. In letzterem Falle ist etwas oberhalb der Preßplatte
eine starke Platte angebracht, die durch starke eiserne Stangen mit der
Grundplatte verbunden ist. Zwischen die Preßplatte und das obere
Widerlager wird der Gegenstand gelegt, der gepreßt werden soll. Man
benützt solche Pressen zum Pressen von Papier oder Leder, zum Verpacken
der Baumwolle und Holzwolle, zum Biegen starker Eisen- und Stahlstangen,
um ihre Festigkeit zu prüfen oder ihnen eine gewünschte Form zu geben
(Biegen der Panzerplatten der Kriegsschiffe), zum Pressen von Tonwaren,
um sie dichter zu machen und ihnen größere Festigkeit zu geben u. s. w.
Hydraulische Pressen vergrößern den Druck mehr als jede andere Sorte von
Pressen, so daß sie zur Hervorbringung des stärksten Druckes und zum
Heben der schwersten Lasten gebraucht werden. Am Druckcylinder ist eine
Vorrichtung angebracht, mittels deren man den Druckkolben oftmals
nacheinander herabdrücken und so den Preßcylinder immer höher heben
kann; sie wird später als Druckpumpe beschrieben werden.
Aufgabe:
#20.# An der hydraulischen Presse, Fig. 28, wirkt am Hebelende eine
Kraft von 80 _kg_, während der kurze Hebelarm fünfmal so kurz ist; der
Querschnitt des Preßkolbens ist 250 mal so groß wie der des
Druckkolbens. Mit welcher Kraft wird der Preßkolben gehoben?