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Mechanik & Einfache Maschinen · GCSE Physics Topic 5

Luftdruck & Torricelli-Barometer-Simulator

Atmosphärendruck & Torricelli-Barometer: Quecksilbersäule und Röhrenneigung

  • Clientseitig
  • Keine Anmeldung
  • Echtzeit-Herleitung
  • Projektormodus
  • A4-Arbeitsblatt
Lokale Berechnung · Privat
Interaktives Wissenschaftslabor Reine clientseitige Berechnung physikalischer Gesetze. Die Verarbeitung erfolgt lokal ohne Erfassung persönlicher Daten.
3D-Simulationsfenster● 60 FPS
Voreinstellungen & typische Fallen:

Experimentelle Steuerungsparameter

kPa
°
cm

Echtzeit-Herleitung & Kennzahlen

Senkrechte Höhe h
--
Länge der schrägen Säule L
--
Vakuum oben
--
Grenze der Kolben-Wasserhebung
--
Echtzeit-Formelherleitung
Grundformel: --
Einsetzungsschritte: --
Physikalischer Zustand: --

Typische Beispielaufgaben & Prüfungsfallen

Worked Problem

Aufgabe: In a Torricelli experiment tilted at 30°, how do vertical height and column length change?
Schrittweise Herleitung:
  1. Vertical height is determined by atmospheric pressure and remains 760mm; column length increases to 760/cos(30°) ≈ 877.6mm.

Worked Problem

Aufgabe: If water replaced mercury in Torricelli experiment, how tall is the water column? Can a piston pump lift water 15m?
Schrittweise Herleitung:
  1. Water column h = p/(ρg) = 1.013*10^5 / (1000*9.8) ≈ 10.33m. Piston pumps rely on atmospheric pressure and cannot exceed 10.33m.

Arbeitsblatt für den Unterricht & Hausaufgaben

Q1. Variant 1: If a bubble of air leaks into the top Torricellian space, does the measured pressure read high or low?
Q2. Variant 2: Carrying a Torricelli barometer to a mountain peak, how does the mercury column change?
Q3. Variant 3: What force pulls apart two 30cm diameter evacuated Magdeburg hemispheres? (p=10^5 Pa)

Häufige Fragen & typische Missverständnisse

Why doesn't mercury fountain out when the tube top is pierced?
Liquids fountain only if internal pressure exceeds external pressure. The top is a vacuum (0 Pa). Piercing lets 101 kPa air rush in, letting gravity drop the mercury.
Does using a wider glass tube change mercury height?
No! Hydrostatic pressure p = ρgh depends solely on density ρ and vertical height h, independent of cross-sectional area.
Does slightly lifting the tube change the mercury elevation difference?
No! The vertical elevation difference between column top and basin level remains 760mm. The top vacuum space expands.
Can astronauts drink with straws in space?
Inside a pressurized space station, yes; in the vacuum of outer space, no, because there is no atmospheric pressure to push liquid up.