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[quote="planck1858"]Der Ansatz, dass die Auftriebsnkraft größer als die Gewichtskraft sein muss, ist korrekt. [latex]F_G<F_A[/latex] [latex]F_G=m*g[/latex] [latex]F_A=V*q*g[/latex] Gibt es denn noch eine Angabe über das Volumen des Schiffes?[/quote]
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Packo
Verfasst am: 02. Jan 2011 10:30
Titel:
Planck,
genauso gut kannst du die Formel
a=b*c*d
angeben, ohne zu erklären, was die Buchstaben bedeuten!
SohnGottes
Verfasst am: 02. Jan 2011 00:49
Titel:
Die Aufgabe ist komplizierter, als sie aussieht.
Fassen wir zusammen:
Das Schiff liegt auf dem Meeresgrund in 100 Meter Tiefe.
Dadurch, dass die Wassermassen auf die Luftsäcke "drücken" wird das Gas komprimiert.
Die Aufgabenstellung sagt ausdrücklich: "Gas aus der Atmosphäre".
Das sind erstmal die Randbedingungen.
Was suchst du nun?
Die Auftriebskraft ist, wie du bereits gesagt hast, gleich der Gewichtskraft des verdrängten Wassers: Volumen*Dichte*g.
Die Auftriebskraft soll also mindestens der Gewichtskraft des Wracks entsprechen.
Nun kannst du schonmal den Wert V für das verdrängte Wasser berechnen.
Damit weißt du nun, wieviel Wasser verdrängt werden muss, damit das Wrack aufsteigt.
Im nächsten Schritt suchst du das Volumen an Luft, was du brauchst, um die Säcke entsprechend aufzublasen.
Da du die Tiefe kennst (100m ) , kannst du den hydrostatischen Druck berechnen. (Dichte des Wasser * g* Tiefe)
Mit dem idealen Gasgestetz kannst du jetzt das Volumen ausrechnen, dass du unter atmosphärischen Druck abpumpst und hast damit die Aufgabe gelöst.
Hinweis: Gehe davon aus, dass die Temperatur konstant ist, dann gilt das Boyle - Mariotte Gesetz.
zweiter Hinweis:
Das Volumen V1 entspricht dem Volumen verdrängten Wassers, für das die Auftriebskraft mindestens gleich der Gewichtskraft des Schiffs ist.
Entsprechend ist p1 auch der Druck (hydrostatischer Druck + atmosphärischer Druck) auf 100m und p2 der atmosphärische Druck über der Wasseroberfläche.
V2 suchst du.
viel Spaß
planck1858
Verfasst am: 01. Jan 2011 23:53
Titel:
@dermarkus,
das q in der obigen Formel soll das Zeichen für die Dichte des Wassers sein.
Ich würde sagen, dass das Volumen der Auftriebssäcke von Bedeutung ist.
dermarkus
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:55
Titel:
Gast123 hat Folgendes geschrieben:
Ja, ich meinte die Formel der Auftriebskraft (Archimedisches Prinzig)
Fa = m*g = Dichte(Flüssigkeit) * Volumen (Körper) * g
Das ist eine (nun in der Tat korrekt aufgeschriebene) Formel für die Auftriebskraft auf einen Körper unter Wasser.
Hier in dieser Aufgabe geht es aber um etwas anderes als das Volumen des Schiffes (wie oben von planck vielleicht zuerst vermutet). Lies die Aufgabenstellung noch einmal genau: Wodurch kommt hier in der Aufgabe die Auftriebkraft zustande, was sorgt dafür, dass Wasser verdrängt wird, und welches Volumen ist damit ausschlaggebend für die Berechnung des Auftriebes hier?
Was bedeutet also hier in der Aufgabe das Volumen(Körper), das in deiner Formel steht?
Gast123
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:51
Titel:
Ich habe den Stoff bereits in der Vorlesung gemacht und eben auch direkt gesehen, dass der Druck die Dichte sein müsste. Aber Danke für den Hinweis!
Leider hatte ich Physik in der Schule abgewählt und deshalb Schwierigkeiten im Studium. Aber ich habe auch ein gutes Physikbuch zum Nachschlagen.
Ja, ich meinte die Formel der Auftriebskraft (Archimedisches Prinzig)
Fa = m*g = Dichte(Flüssigkeit) * Volumen (Körper) * g
Wie geht man denn am besten an die Aufgabe ran?
dermarkus
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:32
Titel:
Planck, dein Versuch einer Hilfestellung wirkt etwas seltsam. Was willst du mit dem seltsamen "q" in deiner Formel
planck1885 hat Folgendes geschrieben:
sagen? Und woher hast du die Idee, dass das Volumen des Schiffes hier irgendeine Rolle spielen könnte?
Bist du sicher, dass du dich vergewissert hast, dass du von der Aufgabe genügend verstanden hast, um abschätzen zu können, dass es Sinn machen kann, dass du hier versuchst zu helfen?
planck1858
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:28
Titel:
Der Ansatz, dass die Auftriebsnkraft größer als die Gewichtskraft sein muss, ist korrekt.
Gibt es denn noch eine Angabe über das Volumen des Schiffes?
dermarkus
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:26
Titel: Re: Auftriebskraft
Gast123 hat Folgendes geschrieben:
Auftriebskraft: p (Druck) * V * g
Uuups, woher hast du diese Formel für den Ansatz genommen? Aus welchen Quellen hast du dir so eine Formel zusammengesucht, und aus welchen Quellen lernst du das, womit du dich an deinen Aufgaben versuchst?
Dringender Ratschlag: Nimm dir zum Lernen unbedingt mindestens ein gutes Physikbuch. Da findest du eine Einführung in die Themen und eine Erklärung der Formeln und der darin verwendeten Größen.
Verwende auf keinen Fall nur irgendwelche Internetseiten oder Forenbeiträge, in denen die Formelbuchstaben am Ende sogar gar nicht mal die eigentlich gemeinten griechischen Buchstaben, sondern irgendwelche so ähnlich aussehenden deutschen Buchstaben sind, einfach nur weil sich da irgendein Schreibender mit deutschen Buchstaben beholfen hat, anstatt die echten griechischen Buchstaben mit Latex zu einzugeben.
Oder versuchst du da vielleicht sogar, Aufgaben zu lösen, ohne vorher den zugehörigen Stoff, sei es in der Schule, in einer Vorlesung, oder zuallermindestens mit einem guten Lehrbuch im Selbststudium, gelernt zu haben, und stößt einfach deshalb schon auf soche Verständnisschwierigkeiten, die schon bei der Lesart der Buchstaben in den Formeln anfangen?
(Ich vermute, du meinst da im Zusammenhang mit dem Auftrieb eine Formel, die mit
zu tun hat. Der griechische Buchstabe rho (
) in dieser Formel meint keineswegs einen Druck, sondern eine Dichte.)
Gast123
Verfasst am: 01. Jan 2011 21:16
Titel: Auftriebskraft
Ein Schiff (3000 Tonnen) ist untergegangen und liegt vollgelaufen mit Wasser in einer Tiefe von 100m. Die Bergungsfirma will es durch Einblasen von Druckluft in am Schiff angebrachte Luftsäcke heben. Wie viel Luft aus der Atmosphäre muss komprimiert und in die Säcke gepumpt werden, damit das Wrack aufsteigt?
A 2700m^3
B Abhängig vom Material des Schiffrumpfes
C 33000 m^3
D 3000 m^3
E 300000 m^3
Damit das Wrack aufsteigt muss die Auftriebskraft größer als die Gewichtskraft (3000t) sein.
Auftriebskraft: p (Druck) * V * g
Ansatz richtig?