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Wieder mal Physik

Marcel39 / 37 Antworten / Flachansicht Nickles

Hi!

Kann tief unter Wassernoch Luft aus einem Autoreifen entweichen?
Angenommen es sind 2 Bar (runde Zahl) drin.
Dann drückt die Luft bis (grob) 20 Meter Tiefe aus dem Ventil, wenn es geöffnet wird.

Und darunter?
Das Wasser drückt auf den Reifen und erhöht dadurch natürlich den Druck im Reifen, drückt aber gleichzeitig auch ins Ventil.
Dann ist doch eigentlich unter 20 Meter Tiefe kein Druckunterschied mehr vorhanden und folglich strömt weder Wasser ein noch Luft aus, oder?


Hintergrund (Achtung Spoiler!):
Eine Szene gegen Ende des Films Tansporter 3, in der der Held
Luft aus den Reifen seines sinkenden Autos entnimmt, um nicht zu ertrinken.
Dies macht er nicht tief unter Wasser, aber es hat mich aber zum Grübeln gebracht.


Gruss
Marcel

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Logisch! neanderix
Physik Infos-Lanzarote
gerhard38 Marcel39 „Hi! Jetzt bin ich wieder da. Stimmt eigentlich, bei Eagle Eye hab ich die ganze...“
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Es hängt davon ab, ob man sich den Reifen als starres Behältnis vorstellt. In diesem Fall wird der Wasserdruck bei rund 20m Tiefe und noch größeren Tiefen größer als der Innendruck und Wasser würde in den Reifen bei Öffnen eines Ventiles einzuströmen beginnen.

Da wir aber alle den Ausdruck "der hat einen Platten" kennen, heißt das, dass der Reifen eben _nicht_ als starres Behältnis betrachtet werden kann, sondern sich unter äußerem Druck relativ leicht verformt. Dazu bedarf es zwar einer zusätzlichen Kraft, aber letztlich wird der äußere Wasserdruck den Reifen zusammendrücken, und im selben Ausmaß wird auch der Innendruck erhöht.

Was jetzt folgt ist schwer vorherzusehen: Man müsste wissen, in welchem Ausmaß sich beispielsweise der Reifen bei Druckzunahme von 1 atm (10m Wassertiefe) verformt: Gibt er nach wie ein Luftballon, dann erhöht sich der Innendruck im selben Ausmaß wie der Außendruck. Ist er "starr", erhöht sich der Innendruck gar nicht. Und dazwischen gibt es Übergänge, bei denen sich aufgrund der Elastizität des Reifens der Innendruck langsamer als der Wasserdruck erhöhen wird, weil ein Teil des Wasserdrucks durch die Formstabilität des Reifens abgefangen wird, sodass bei einer bestimmten Wassertiefe der Punkt kommt, wo der Wasserdruck größer wird als der Innendruck, da ja stets Innendruck gemeinsam mit dem "Gegendruck" durch das Reifenmaterial im Gleichgewicht mit dem Wasserdruck stehen. Stellt man sich den Reifen eher "steif" vor, wird dieser Gleichgewichtspunkt schon bald nach 20m Wassertiefe kommen, stellt man sich den Reifen eher als "elastisch" vor, kommt es zu diesem Gleichgewicht erst in größeren Tiefen. In dem Bereich zwischen 20m und dem "Gleichgewichtspunkt" wäre im Reifen ein Überdruck und bei Öffnen des Ventils würde daher Luft ausströmen.

Gruß, Gerhard

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