Die Hydraulik, das Studium der Bewegungen von Flüssigkeiten, hat den Menschen schon immer fasziniert. Es können einfache Experimente und Projekte durchgeführt werden, die zeigen, wie sich eine Flüssigkeit verhält. Es ist keine spezielle Flüssigkeit oder teure Ausrüstung erforderlich. Gemeinsame Haushaltsgegenstände und Wasser demonstrieren Ideen gut. Diese Projekte sind auch exzellente wissenschaftliche Projekte, und alle Beteiligten werden ein Verständnis dafür erlangen, wie sich Flüssigkeiten bewegen. Wenn diese Projekte von Kindern durchgeführt werden, wird immer eine Aufsicht durch Erwachsene empfohlen, um eine Orientierung zu geben.
Horizontal bleiben
Eines der ersten Prinzipien der Hydraulik ist, dass eine Flüssigkeit immer versucht, in der Horizontalen zu bleiben. Die Oberflächenebene ist immer parallel zum Horizont. Um dies zu demonstrieren, füllen Sie ein klares Glas zur Hälfte mit Wasser. Kippen Sie das Glas vorsichtig hin und her. Beachten Sie, dass die Wasseroberfläche immer eben bleibt. Auf diesem Grundgesetz der Flüssigkeiten basieren flüssigkeitsgefüllte Kompasse in Booten. Ein Kompass schwimmt auf einer Flüssigkeit. Egal wie viel das Boot wirft und dreht, der Kompass bleibt immer stabil.
Siphon-Aktion
Ordnen Sie zwei Gläser an, eines höher als das andere. Füllen Sie das obere Glas mit Wasser. Füllen Sie ein durchsichtiges Aquariumröhrchen aus Kunststoff mit Wasser und stecken Sie beide Enden in die Becher. Beachten Sie, wie das Wasser vom oberen Glas zum unteren Glas fließt. Dies ist ein Siphon. Da der Wasserdruck am Boden des Röhrchens höher ist, zieht es Wasser aus dem oberen Glas. Siphons werden in großem Umfang verwendet, um Wasser von einer höheren Stelle zu einer niedrigeren zu ziehen, beispielsweise von den Sierras Mountains nach Virginia City in Nevada.
Stahlboot
Stahl sinkt bekanntlich im Wasser. Viele Boote und Schiffe bestehen jedoch aus Stahl. Der Grund, warum sie schwimmen, ist, dass das Schiff abgedichtet ist und die Luft im Inneren des Schiffes Wasser verdrängt, das schwerer ist als Luft. Um dieses Prinzip zu demonstrieren, füllen Sie einen Eimer etwa zur Hälfte mit Wasser. Lassen Sie eine leere Dose im Wasser schwimmen. Beginnen Sie, die Dose mit Wasser zu füllen. Beachten Sie, dass der Wasserstand in der Dose dem Wasserstand außerhalb der Dose entspricht. Denn die Luft verdrängt nur den Raum über dem Wasser.
Flüssigkeitskompression
Dieses Experiment zeigt, dass Flüssigkeit nicht komprimierbar ist. Sie benötigen eine Kartoffel, einen starren Trinkhalm und einen Spieß. Schneiden Sie eine etwa einen Zentimeter dicke Kartoffelscheibe ab. Drücken Sie eine Seite des Trinkhalms in die geschnittene Kartoffelscheibe, sodass sich ein Kolben im Inneren des Strohhalms bildet. Schieben Sie den Kolben mit dem Spieß bis zur Hälfte in den Strohhalm. Füllen Sie den Strohhalm mit Wasser und drücken Sie ein weiteres Stück Kartoffel in den Strohhalm, um das Wasser aufzufangen. Drücken Sie den mit dem Spieß geformten neuen Kolben auf. Beachten Sie, dass sich auch der andere Kolben bewegt. Dies liegt daran, dass das eingeschlossene Wasser nicht komprimiert werden kann. Auf diesem Prinzip beruhen Fahrzeugbremssysteme. Wenn Sie auf das Pedal treten, bewegt es einen Kolben. Die Flüssigkeit in den Bremsleitungen drückt auf einen weiteren Kolben im Inneren der Räder, der die Bremsbeläge bewegt.