Auftrieb einer Hohlkugel, unterschiedliche Materialien

MrGuglhupf · Anmeldungsdatum: 12.07.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Guten Abend!

Ich möchte den Auftrieb einer "mehrschichtigen" Hohlkugel berechnen, diese ist folgendermaßen aufgebaut:

die äußerste Schicht ist eine 36nm dicke Kuperschicht, darauf folgt eine 1µm dicke Glasschicht. Im inneren der Kugel befindet sich Luft, und der Gesamtdurchmesser beträgt 70,036µm.

So, die Auftriebskraft einer Kugel entspricht dem Gewicht des Wassers, das sie verdrängt.

Meine Ideen:
Ich habe einen Ansatz für die Rechnung, und möchte nun fragen, ob ich richtig liege, oder es komplett anders geht:

1. Ich habe mir von jeder "schicht" das Volumen berechnet, also der Kupferschicht, der Glasschicht, und der Luftkugel im inneren
2. Dann habe ich mir die Masse dieser Volumina ausgerechnet, über m=rho*V, Dichten sind ja bekannt
3. Jetzt habe ich 3 Massen: m(glas)+m(luft)+m(kupfer)=Gesamtmasse

das Gewicht dieser Masse: Fg = Gesamtmasse * g, entspricht nun der verdrängten Masse wasser oder?
Falls wo ein fehler liegt, wäre ich sehr dankbar für eine Korrektur.

Mfg.

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Hallo,

möchtest Du die Auftriebskraft der vollständig untergetauchten Hohlkugel berechnen? Dann ist nur das Volumen der Hohlkugel ausschlaggebend.
Die Auftriebskraft entspricht der Gewichtskraft des Verdrängten Wassers.

Gruß

Mr. Guglhupf · Gast

Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Ja, es geht darum, dass sie ganz untergetaucht ist.
Das heißt, es würde reichen, wenn ich mir das Volumen der ganzen Kugel berechne. Also dieses Volumen entspricht dem verdrängten Volumen Wasser. Also kann ich mir die Masse des verdrängten Wassers ausrechnen, mit
m=rho*V. und F=m(wasser)*g würde nun der Auftriebskraft der Kugel entsprechen?

Lg,

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

ja, genau so ist es.
Die Masse der Kugel brauchst Du dann, wenn Du herausfinden möchtest, ob die Auftriebskraft größer als die Gewichtskraft der Kugel ist. Daran erkennst Du dann, ob die Kugel sinkt oder steigt.

Gruß

Mr. Guglhupf · Gast

Vielen lieben dank für die schnelle und tolle Hilfe! :-) Thumbs up!