Auftrieb - Dichte eines Körpers berechnen.

puppe · Anmeldungsdatum: 14.03.2012 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo,

Habe eine Aufgabe und auch die ensprechende Lösung vom Dozenten - allerdings ist mir sein Ansatz bzw. seine Lösung teilweise echt Schleierhaft.

Also die Aufgabe:
Körper mit Volumen V wird in eine Flüssigkeit mit der Dicht p gebracht. Der Körper benötigt zum Sinken die Zeit t für den weg s.
Welche Dichte p hat der Körper?

Seine Lösung:
Fr=Fa+Fg
ma=p(Flüssigkeit)Vg+(-p(Körper)Vg)

Ich verstehe nicht warum Fa+Fg - da ja beide Kräfte engegengesestzt wirken und somit müsste es ja Fg-Fa heißen.
Weiter versteh ich nicht warum Fr=ma und mg und dafür Fa=p(Flüssigkeit)Va...
Ich weiß das es letztlich beim Ergebnis egal ist, aber meinem Verständinis ist das nicht egal und ich komm deswegen nicht weiter weil ich mir DEN ANSATZ VOM DOZENTEN nicht schlüssig erklären kann.

Bitte kann mir jemand erklären was hier los ist.

PS Dozenten kann ich nicht fragen und Montag schreib ich Klausur.

Lg und Danke

Meine Ideen:
siehe oben

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

Das Zauberwort hierfür ist Kräftegleichgewicht. Das Problem ist, dass Fr die Richtung ändert, je nachdem ob der Körper steigt oder sinkt. Reibung wirkt immer der Bewegung entgegen und ihre Größe ergibt sich hier als Differenz zwischen Auftrieb und Gewichtskraft. Dein Dozent darf Fa+Fg schreiben, weil er das Minus in der nächsten Zeile versteckt hat. Mathematisch müßte man eine Vektoraddition machen, dann wären Betrag und Richtung eindeutig. Für die Klausur empfehle ich Dir, in jedem Fall eine Skizze zu machen. Auch wenn es nicht gefordert ist, hilft es gewaltig. Viel Erfolg!

MathePuppe · Anmeldungsdatum: 03.01.2011 Beiträge: 6

Hey,

danke für deine Antwort.

Ich verstehe bei der ganzen Sache aber immer noch nicht warum er Fr=ma verwendet.
Fr ist die Differenz zwischen Fa und Fg (Fa ist kleiner und wirkt nach oben, Fg ist größer und wirkt nach unten) daher muss ich doch zweimal F=ma verwenden damit ich auch im Ergebnis ma erhalten.
Ich kann doch nicht mit mg rechnen und dann als ergebnis ma erhalten.

kurz geschrieben lautet seine Formel ja
Fr=Fa+Fg
ma=mg+mg
das geht doch aber nicht...

(das soll kein Klugscheissen werden, aber ich versteh den Sinn bzw. die Logik nicht die dadrin steckt :-( )

Danke nochmal

Laron · Anmeldungsdatum: 20.02.2012 Beiträge: 230

m*a ist zunächst der einfachste Ansatz, den Du für eine unbekannte Kraft machen kannst. Aus der Formulierung Deines Dozenten (ma=p(Flüssigkeit)Vg+(-p(Körper)Vg)) kannst Du die Dichte des Körpers in Abhängigkeit der Dichte der Flüssigkeit und der Reibungskraft gewinnen.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Um mal Licht in die ganze Angelegenheit zu bringen, könnte ich mir Folgendes vorstellen:

1. Fr ist nicht die Reibkraft, sondern die resultierende Kraft, die den Körper nach unten beschleunigt, deshalb Fr=m*a

2. Die in der Gleichung enthaltene Kräftesumme ist nicht die Summe der Beträge der Kräfte, sondern die Vektorsumme von Gewichts- und Auftriebskraft, deren Betrag demnach die Differenz der Beträge von Gewichts- und Auftriebskraft ist.