Druck, Kraft und Fläche berechnen (P = F / A)
Druck, Kraft oder Fläche mit P = F / A. Fläche direkt, aus Kreisdurchmesser oder Rechteckseiten. Druck unter ruhender Masse. Pa, kPa, bar und psi.
Was ist Druck?
Druck ist die senkrecht auf eine Fläche wirkende Kraft, geteilt durch diese Fläche:
P = F / A
F bezeichnet die Kraft in Newton, A die Fläche in Quadratmetern und P den Druck. Die Einheit ist Pascal: 1 Pa = 1 N/m². Da Pascal eine kleine Einheit ist, verwendet man häufig Kilopascal (kPa), Megapascal (MPa) und Bar: 1 bar = 100 kPa.
Dieselbe Kraft erzeugt auf einer kleineren Fläche einen höheren Druck. Deshalb schneidet eine scharfe Messerkante, dringt eine Reißzwecke mit der Spitze in die Wand ein und verhindern Schneeschuhe das Einsinken.
Drei Berechnungswege
- Druck: P = F / A
- Kraft: F = P × A. Damit lässt sich die Schubkraft eines Kolbens oder Zylinders bestimmen.
- Fläche: A = F / P. Dies ergibt die kleinste Kontaktfläche, die den Druck unter einem Grenzwert hält.
Beispiel
Eine Kraft von 500 N auf 25 cm² ergibt P = 500 / 0,0025 = 200 000 Pa, also 200 kPa oder 2 bar.
Bei 6 bar auf einem Kolben mit 50 mm Durchmesser beträgt die Fläche π × 0,05² / 4 = 0,001963 m² und die Kraft 600 000 × 0,001963 = 1178 N.
Lastet die gesamte Gewichtskraft einer Person mit 60 kg auf einem Absatz mit 1 cm² Fläche, beträgt der Druck 588 / 0,0001 = 5,9 MPa. Das ist mehr als das Zwanzigfache des Drucks in einem Autoreifen mit etwa 2,5 bar.
Einheiten beachten
Der häufigste Fehler ist eine nicht umgerechnete Fläche: 1 cm² = 0,0001 m² und 1 mm² = 0,000001 m². Der Rechner übernimmt die Umrechnung. N/mm² und MPa sind gleichwertige Einheiten.
Grenzen
Das Ergebnis ist ein mittlerer Druck und setzt eine senkrecht wirkende Kraft voraus. Für den tiefenabhängigen Flüssigkeitsdruck verwenden Sie den Rechner für hydrostatischen Druck.
Häufige Fragen
Wie berechnet man Druck?
Teilt man beispielsweise eine senkrechte Kraft von 800 N durch eine Kontaktfläche von 40 cm², ergibt sich ein mittlerer Druck von 200 kPa. Dies beschreibt die mittlere Flächenpressung. Örtliche Druckunterschiede oder zusätzlicher hydrostatischer Druck infolge der Flüssigkeitstiefe werden nicht bestimmt.
Ähnliche Rechner
-
Strömungsmechanik
Hydrostatischen Druck berechnen
Berechnen Sie den Druck aus der Flüssigkeitstiefe oder die Flüssigkeitshöhe aus dem Druck mit p = ρ × g × h. Überdruck und Absolutdruck in bar, kPa, Metern Wassersäule und psi. -
Physik
Auftriebskraft nach Archimedes berechnen
Auftrieb nach dem archimedischen Prinzip. Schwimmen oder Sinken, eingetauchter Volumenanteil und scheinbare Gewichtskraft. Dichte aus Wägungen in Luft und Flüssigkeit. -
Maschinenbau
Hydraulikzylinderkraft und Geschwindigkeit berechnen
Druckkraft, Zugkraft, Ausfahrgeschwindigkeit, Einfahrgeschwindigkeit und Hubzeit aus Kolben, Stange, Druck und Volumenstrom. Auch Kolbendurchmesser für eine Zielkraft. -
Maschinenbau
Kraft, Geschwindigkeit und Luftverbrauch eines Pneumatikzylinders
Druckkraft und Zugkraft aus Durchmesser und Druck, mittlere Geschwindigkeit aus Hubzeit und freier Luftverbrauch aus Taktzahl. Auch Durchmesser für eine Sollkraft. -
Physik
Arbeit, Energie und Leistung berechnen
Arbeit aus Kraft und Weg (W = F d cos θ), Leistung aus Arbeit und Zeit (P = W / t), Leistung aus Kraft und Geschwindigkeit (P = F v). Mit Rechenschritten. -
Physik
Brechung mit dem Gesetz von Snellius berechnen
Brechungswinkel beim Übergang zwischen zwei Medien, Grenzwinkel der Totalreflexion und Brechungsindex aus zwei Winkeln. Mit Vorgaben für Luft, Wasser, Glas und Diamant.
Verwandte Tabellen
Fehler entdeckt oder etwas vermisst?
Wenn ein Wert falsch erscheint, eine Abmessung fehlt oder Sie eine Funktion benötigen, schreiben Sie uns. Wir beheben das Problem.