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Eisberg - Höhe
 
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Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 11. Jan 2011 22:34    Titel: Eisberg - Höhe Antworten mit Zitat

Hallo,
ich habe eine Frage zu folgender Aufgabe:

Ein Eisberg (Dichte ρE = 0,92g/cm3) schwimmt im Atlantik (ρW = 1,03g/cm3) lotrecht mit der Spitze nach unten. Die Gesamthöhe des Eisbergs beträgt
H = 10,0m. Man berechne die Höhe h des aus dem Wasser herausragenden Teils im Falle folgender Geometrien:
A) keine Verjüngung nach oben (Zylinder, Quader)
B) Verjüngung in eine Richtung (Keil)
C) Verjüngung in 2 Richtungen (Pyramide, Kegel)
Hinweis: Berechnen Sie aus Gründen der geometrischen Ähnlichkeit zunächst den im Wasser befindlichen Anteil!

Die Frage ist im Prinzip leicht formuliert, wie geht das?

Vielen Dank
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 11. Jan 2011 23:14    Titel: Antworten mit Zitat

Würde erstmal die geometrischen Feinheiten beiseite tun und fragen, wieviel des Gesamtvolumens "rausguckt". Auftrieb pipapo bekannt?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 11. Jan 2011 23:43    Titel: Antworten mit Zitat

Mir ist nur die Aufgabe bekannt, ansonsten leider nichts.
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 11. Jan 2011 23:46    Titel: Antworten mit Zitat

Was kannst du bisher schon zu dem Thema? Hast du schon etwas über Auftrieb gelernt? Hast du schon in deinem Physikbuch geschaut, um eventuell vergessenes zu wiederholen oder noch mal neu frisch machen zu können?

Wie weit kommst du mit diesen eigenen Anstrengungen bisher schon, und wo meinst du, dass es noch hakt?

Kannst du damit zum Beispiel schon den ersten Tipp von franz oben anfangen, zu verwenden? Oder glaubst du, dass es vorher noch irgendwo bei dir hakt, bevor du so weit kommst?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 11. Jan 2011 23:56    Titel: Antworten mit Zitat

Naja ich denke zunächst sollte ich die Auftriebskraft errechnen,
Die Auftriebskraft ist ja gleich der verdrängten flüssigkeit, wie kann ich denn das in eine Formel kleiden?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Jan 2011 00:03    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
Naja ich denke zunächst sollte ich die Auftriebskraft errechnen,
Die Auftriebskraft ist ja gleich der verdrängten flüssigkeit, wie kann ich denn das in eine Formel kleiden?


Einverstanden, da meinst du eine gute Richtung smile

Magst du mal noch genauer formulieren, wie das mit der Auftriebskraft ist, was du eben gemeint hast? (Falls nötig, gerne auch mit spicken in deinem Physikbuch, Heftaufschrieb, oder sonstigen guten Quellen, die du gerne zum Lernen und Nachlesen verwendest.)

Kommst du damit auf eine noch genauere, noch leichter brauchbarere Formulierung dazu, und vielleicht auch schon gleich auf eine Formel, die dasselbe noch konkreter sagt?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 00:08    Titel: Antworten mit Zitat

Due Auftriebskraft errechnet sich aus:
F auftrieb=Dichte der Flüssigkeit*'Volumen*Fallbeschleunigung.
Allerdings ist in der Formel nicht nach der Dichte des Körpers gefragt?!
Dichte des Wassers und somit der Flüssigkeit ist ja bekannt, Volumen des Wassers schon wieder nicht, Fallbeschleunigung eher auch nicht
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Jan 2011 00:38    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
Due Auftriebskraft errechnet sich aus:
F auftrieb=Dichte der Flüssigkeit*'Volumen*Fallbeschleunigung.


Prima, damit hast du bereits eine der Formeln, die du für diese Aufgabe brauchen wirst smile

Kannst du diese Formel auch schon mit Formelbuchstaben aufschreiben, so dass du sie hinterher zum Rechnen hier verwenden können wirst?

Und magst du mal sagen, welche anderen Informationen du noch aus der Aufgabenstellung kennst, die du ebefalls in Gleichungen packen kannst, die hier nützlich sein könnten?

Was hat die Auftriebskraft in deiner Formel für den Auftrieb zum Beispiel mit den Eigenschaften des Eisberges zu tun?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 00:51    Titel: Antworten mit Zitat

Ich weiss leider nicht wie ich hier Formelzeichen hineinbekomme..
Nun ja, ich könnte mir Vorstellen zunächst den Flächeninhalt des Eisberges zu berechnen, um dann die Auftriebskraft des zylinders zu berechnen, Allerdings habe ich ja nur die Höhe des Zylinders gegeben, mit der ich alleine nicht viel anfangen kann..
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 12. Jan 2011 01:12    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
Ich weiss leider nicht wie ich hier Formelzeichen hineinbekomme..

Zur Not einfach als Text eintippen. Oder mit Latex machen, das geht hier wie folgt :

Schau mal in dem Fenster, in dem du deine Beiträge hier eintippst, auf die roten Links direkt darüber.
Da kannst du entweder ausführlich lesen, wie man Formeln hier eintippt, oder sogar direkt zum oft noch etwas bequemeren Formeleditor hinklicken.

Zitat:

Nun ja, ich könnte mir Vorstellen zunächst den Flächeninhalt des Eisberges zu berechnen, um dann die Auftriebskraft des zylinders zu berechnen, Allerdings habe ich ja nur die Höhe des Zylinders gegeben, mit der ich alleine nicht viel anfangen kann..


Denk mal nicht so sehr daran, sofort irgendetwas zu berechnen. Statt dessen stelle erst mal alle die Formeln auf, die du hier brauchen kannst, und rechne erstmal nur mit den Formelbuchstaben.

Für die Dinge, die du hinterher konkret ausrechnen möchtest , brauchst du dann sicher gar nicht alle konkreten Werte dieser Formelbuchstaben kennen, weil sich manche da sicher einfach nur rauskürzen werden smile

Wie lauten die Formeln die du hier konkret aufstellen kannst? Sag gerne jeweils auch dazu, welche Größen du dafür mit welchen Buchstaben bezeichnen möchtest, und mit welchen Überlegungen du jeweils welche Formel aufgestellt und hingeschrieben hast smile


Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 12. Jan 2011 01:14, insgesamt 2-mal bearbeitet
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 12. Jan 2011 01:13    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
F auftrieb=Dichte der Flüssigkeit*'Volumen*Fallbeschleunigung.

Thumbs up! Völlig richtig. (Und welches Volumen?)
Aber warum schnippt der Eisberg nicht aus dem Wasser, sondern schwimmt träge rum? Was zieht ihn gewissermaßen runter?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 01:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ich würde sagen herunter zieht ihn die Gravitationskraft g=9,81 oder auch 10.
Der Zylinder berechnet sich ja mit V = G *H, wobei ich das G nicht gegeben habe, desweiteren werde ich wohl die Dichte des Eisberges brauchen, vermutlich um damit wieder eine Auftriebskraft zu entwickeln, allerdings benötige ich dafür wieder das Volumen des Eisberges welches ich ja nicht berechnen kann.
Berechnen kann ich im Prinzip nur die Different der beiden Dichten und könnte evtl. daraus etwas herleiten. Nur was? (falls richtig)
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 12. Jan 2011 01:32    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
Ich würde sagen herunter zieht ihn die Gravitationskraft g=9,81 oder auch 10.
Wie lautet die komplette Schwerkraft / das Gewicht (bitte mit Einheiten!)? Da kommt noch was zum g dazu.

Und laß doch bitte erstmal den ... "Zylinder" beiseite. Bis hierher interessiert die Form noch nicht. Der Eisberg hat ein Volumen V. Punkt.
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 01:47    Titel: Antworten mit Zitat

ich stehe in Physik echt total auf dem schlauch sorry.. werde mich da aber morgen nochmal drum kümmern und deine Frage beantworten. Danke
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 12. Jan 2011 02:02    Titel: Antworten mit Zitat

Die Fragen bis hierher:

- Aufschreiben Gewichtskraft in allgemeiner Form
- Aufschreiben Auftrieb in allgemeiner Form
- In beiden Kräften kommt eine Masse vor, welche jeweils?
- In welchem allgemeinen Zusammenhang stehen Masse und Volumen eines Körpers? Auschreiben für beide Kräfte.
- In welchem Zusammenhang stehen beide Kräfte (oben) beim Schwimmen des Eisberges? Aufschreiben. ... Ermittlung des Verhältnisses Eisvolumen / Wasservolumen.

Thumbs up!
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 12:17    Titel: Antworten mit Zitat

-Gewichtskraft= G=m*g
-Auftrieb= F = rho*V*g
-Die Masse des Eisberges und die Masse des verdrängten Wassers, bzw des Wassers.
-Volumen=m/rho
-Ermittling des Verhältnisses= 1,03/0,93= x/100
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 12. Jan 2011 14:55    Titel: Antworten mit Zitat

Moin, wenn ich richtig lese, ist ; beziehungsweise, es gucken rund 10,7 % des Eisberges aus dem Wasser. (Bitte Eisdichte nochmal überprüfen!) Mit diesem allgemeinen Ergebnis kann man sich jetzt die verschiedenen geometrischen Spielereien oben ansehen.
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 12. Jan 2011 21:26    Titel: Antworten mit Zitat

komme auf 14,68% sind über dem wasser, aber wie mache ich jetzt weiter?
also iuch habe jetzt die dichte 1,03 für das wassser genommen.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 12. Jan 2011 23:01    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
komme auf 14,68% sind über dem wasser

Würde ich gern mal vergleichen. Wurde die Eisdichte inzwischen überprüft?
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 13. Jan 2011 20:36    Titel: Antworten mit Zitat

wie jetzt überprüft? die eisichte steht doch in der aufgabe?!
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 14. Jan 2011 01:12    Titel: Antworten mit Zitat

Wir lesen einmal , ein andermal .
Also, zum dritten mal: Welche Dichte hat das Eis?
Und zum zweitenmal die Bitte, die Rechnung zu dem Wert 14,68 % hier anzugeben.
Bald ist der Eisberg weggeschmolzen. smile
Jay-hO



Anmeldungsdatum: 11.01.2011
Beiträge: 11

Beitrag Jay-hO Verfasst am: 14. Jan 2011 16:28    Titel: Antworten mit Zitat

0.92 stimmt.
ich habe 0,92/1,03=100/x da kommt dann diese 14 heraus.
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 14. Jan 2011 16:36    Titel: Antworten mit Zitat

Jay-hO hat Folgendes geschrieben:
ich habe 0,92/1,03=100/x da kommt dann diese 14 heraus.

Was errechnet sich für x und welche Bedeutung hat dieses x?

Und für die Frage, wieviel Prozent des Eisberges rausgucken, vielleicht mal eine Skizze: Eisberg V, davon unter Wasser meinetwegen V' und über Wasser V* ...
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