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Aufgabe

Blutdruckmessung

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Hinweis: Informiere dich zunächst über die Blutdruckmessung (Materialseite)

Flexon hat zu Weihnachten ein modernes Blutdruckmessgerät bekommen, das man um das Handgelenk anlegt. Beim Messen lässt Flexon den Arm frei nach unten hängen und misst immer einen zu hohen Blutdruck, obwohl Flexon laut Arzt einen gesunden Blutdruck hat.

a)

Erläutere, welchen Fehler Flexon bei der Messung macht.

b)

Schätze den Fehler in \(\rm{mmHg}\) ab, den Flexon bei der Druckmessung macht.

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a)

Flexon misst nicht in Herzhöhe.

b)

Wenn Flexon den Arm hängen lässt, ist das Manometer ca. \(0{,}5\,\rm{m}\) unterhalb des Herzens. Er registriert also einen zusätzlichen Schweredruck \({p_{\rm{S}}}\), der abgeschätzt werden soll. Die Dichte von Blut wird dabei näherungsweise gleich der von Wasser gesetzt.\[p_{\rm{S}} = \rho _{\rm{Wasser}} \cdot g \cdot h \Rightarrow p_{\rm{S}} = 1000\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3} \cdot 10\,\frac{\rm{N}}{\rm{kg}} \cdot 0{,}5\,\rm{m} = 5000\,\rm{Pa} = 50\,\rm{hPa}\]Berechnung des Schweredruckes von \(1\,\rm{mm}\,\rm{Hg}\):\[p_{1\,\rm{mm}\,\rm{Hg}} = \rho_{\rm{Hg}} \cdot g \cdot h \Rightarrow p_{1\,\rm{mm}\,\rm{Hg}} = 13500\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3} \cdot 10\,\frac{\rm{N}}{\rm{kg}} \cdot 0{,}001\,\rm{m} = 130\,\rm{Pa} = 1{,}3\,\rm{hPa}\]Der zusätzliche Schweredruck von \(p_{\rm{S}} = 50\,\rm{hPa}\) entspricht dann \(5:0{,}13\,\rm{ mmHg} = 38\,\rm{mmHg}\). Flexon stellt also einen um ca. \(40\,\rm{mmHg}\) zu hohen Blutdruck fest.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Druck und Auftrieb