Masse von angehobenem Körper im Wasser

kakaosamurai · Gast

Meine Frage:
Hallo!

es geht darum, dass ein Stein im Wasser mit einer Kraft von 100 N unter Wasser hochgehoben wird. Die Dichte des Steines wird mit 2,5 kg/dm³ angegeben.

Als Lösung ist 17 kg angegeben. Nun komme ich aber auf ein anderes Ergebnis.

Meine Ideen:
Ich gehe davon aus, dass die 100 N die Auftriebskraft sind. Benutze also die Formel F(a)=m(Wasser) * g

m(Wasser)=(100kgms²)/(9.81ms²)=10,2 kg
V(Wasser)=m/Dichte
=10,2kgdm³/(1kg)=10,2dm³=V(Stein)
m(Stein)=Dichte(s)*V(s)=25,5kg

Ich kann mir nicht erklären, wo der Fehler liegt, vermutlich habe ich da etwas falsch verstanden. Ist die angegebene Kraft doch nicht die Autriebskraft, sondern die Summe aus F(a) und F(g)? Dann wüsste ich aber nicht, wie man es lösen kann.

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

kakaosamurai · Gast

das habe ich, wie oben im letzten Satz geschrieben steht, bereits vermutet. Also ergeben sich die 100N aus

. Nun weiß ich allerdings nicht, wie ich da auf die eine oder andere Kraft kommen soll. Da ja nur Dichte und Summe der Kräfte gegeben ist.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

kakaosamurai · Gast

Es ist die Masse des Steines gesucht. (Die in der Lösung mit 17 kg angegeben wird)

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Du weißt, die Gewichtskraft deines Steines sind deine 100 N + die Gewichtskraft des verdrängten Wassers.

Die Gewichtskraft des Wassers berechnest du mit der Dichte (1kg/l), dem Volumen und g (9,81 m/s^2).

Die Masse deines Steines berechnest du dann aus dem Volumen und der Dichte des Steines.

Damit solltest du in der Lage sein zwei Gleichungen zu erstellen, die du dann "verknüpfst".

Edit:
Ich komme demnach auf ein Steinvolumen von 6,8 Litern, was mit einer Dichte von 2,5 eine Masse von 17 kg ergibt.

kakaosamurai · Gast

hey vielen Dank!

Nun ist es natürlich klar.
Meiner Meinung nach ist dann aber die Aufgabenstelllung nicht exakt. Es hätte eher heißen müssen: Der Stein wird mit 100 N unter Wasser gehalten. und nicht "hochgehoben".

Liebe Grüße!

alpha centauri · Anmeldungsdatum: 06.07.2005 Beiträge: 68 Wohnort: LPZ

kakaosamurai · Gast

Ich danke Ihnen recht herzlich.
Ja, vermutlich haben Sie recht, ich habe es einfach falsch verstanden. Mein physikalisches Grundverständnis ist gerade im Aufbau, hoffe solche Fehler kommen nicht mehr/weniger vor.

alpha centauri · Anmeldungsdatum: 06.07.2005 Beiträge: 68 Wohnort: LPZ

Das ist nicht schlimm. Ich musste auch erst darüber nachdenken, weil ich es noch nicht gerechnet hatte. Fehler sind menschlich. Viel spaß weiter beim lernen. Augenzwinkern

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Da gibts nen cooles Zitat:

Errare humanum est, in errore perseverare stultum.

Irren ist menschlich, im Irrtum beharren dumm. Big Laugh

TheBartman · Anmeldungsdatum: 09.07.2009 Beiträge: 482

Genau, jeder Mensch macht mal einen Fehler.
Aber wer richtigen Mist machen will, der braucht einen Computer...

Zum physikalischen Grundverständnis:

Wenn die Dichte des Steines größer ist als die von Wasser, hält der sich selber unter Wasser und man muss immer noch Kraft aufwenden um ihn hoch zu heben.