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lekras
Anmeldungsdatum: 10.02.2015
Beiträge: 7
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 lekras Verfasst am: 12. Feb 2015 09:33 Titel: Auftriebskraft Schiff / unterschiedliche Dichte |
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Hallo,
ich habe eine Frage zur Auftriebskraft von Schiffen.
Generell lässt sich ja die Auftriebskraft und das damit verbundene Eintauchvolume über F = p(flüssigkeit)*V(körper)*g bestimmen.
Wenn jetzt das Schiff von einer Flüssigkeit geringerer Dichte in eine Flüssigkeit höherer dichte fährt, verändert sich dann nur das Eintauchvolumen?
Bisher bin ich immer davon ausgegangen, dass sich die Auftriebskraft vergrößert und dadurch das Eintauchvolumen geringer wird. Wenn aber die Dichte umgekehrt proportional zum Volumen ist, müsste dann (bei dem Sonderfall Schiff) nicht die Auftriebskraft konstant bleiben und stattdessen das Eintauchvolumen nur geringer?
Danke |
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bernd12345
Gast
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| bernd12345 Verfasst am: 12. Feb 2015 10:31 Titel: Re: Auftriebskraft Schiff / unterschiedliche Dichte |
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| lekras hat Folgendes geschrieben: |
Bisher bin ich immer davon ausgegangen, dass sich die Auftriebskraft vergrößert und dadurch das Eintauchvolumen geringer wird. Wenn aber die Dichte umgekehrt proportional zum Volumen ist, müsste dann (bei dem Sonderfall Schiff) nicht die Auftriebskraft konstant bleiben und stattdessen das Eintauchvolumen nur geringer?
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Dein Körper ist eingetaucht und ein bestimmtes Volumen unter Wasser. Auf diesen Körper wirkt eine Auftriebstkraft, so dass die Gewichtskraft des Schiffs gerade kompensiert wird. Die Auftriebskraft entspricht der Gewichtskraft der verdängten Flüssigkeit. Nun fährst deine Schif so weiter und kommt in eine Flüssigkeit anderer Dichte. Was hat sich geändert? Geändert hat sich nicht die Gewichtskraft des Schiffs, die von der Auftriebskraft kompensiert werden muss. D.h. auch deine Auftriebskraft kann sich nicht geändert haben. Das wiederum heißt, die Gewichtskraft, der verdrängten Flüssigkeit ist die Selbe. Allerdings ist die Flüssigkeit jetzt dichter, was bedeutet, dass ich weniger Volumen an verdrängter Flüssigkeit brauche und somit ist das Schiff am Ende weniger eingetaucht.
Im rellen Falle würde das ganze natürlich so ablaufen, dass beides auftritt. D.h. Erst würde auf Grund der Eintauchtiefe kurz eine höhe Auftriebskraft vorliegen, bis das Schiff soweit "aufgetaucht" ist, dass sich wieder ein Gleichgewicht eingestellt hat. Das heißt aber , dass deine Auftriebskraft, immer nur mit der Eintauchtiefe und dem zugehörigen verdrängten Volumen abhängt.Und diese Eintauchtiefe, wird eben über die Kraft, die dein Körper in Richtung Wasser bringt (hier Gewichtskraft) geregelt. |
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lekras
Anmeldungsdatum: 10.02.2015
Beiträge: 7
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| lekras Verfasst am: 12. Feb 2015 10:44 Titel: |
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Hallo,
wenn jetzt aber ein Körper komplett unter Wasser ist und die Dichte der Flüssigkeit vergrößert wird, müsste dann nicht auch das vom Körper verdrängte Volumen abnehmen (also die Auftriebskraft zunehmen)?.
Wenn man sich die Formel F = p(fl.)*V(k.)*g anschaut und V(k) konstant bleibt, die Dichte jedoch erhöht wird (da er ja komplett eingetaucht ist), muss dann nicht zwangsläufig die Auftriebskraft größer werden`? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 12. Feb 2015 10:57 Titel: |
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| Zitat: |
Wenn man sich die Formel F = p(fl.)*V(k.)*g anschaut und V(k) konstant bleibt, die Dichte jedoch erhöht wird (da er ja komplett eingetaucht ist), muss dann nicht zwangsläufig die Auftriebskraft größer werden`? |
Dieser Teil ist richtig. |
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bernd12345
Gast
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| bernd12345 Verfasst am: 12. Feb 2015 18:09 Titel: |
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| lekras hat Folgendes geschrieben: | Hallo,
wenn jetzt aber ein Körper komplett unter Wasser ist und die Dichte der Flüssigkeit vergrößert wird, müsste dann nicht auch das vom Körper verdrängte Volumen abnehmen (also die Auftriebskraft zunehmen)?.
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Der Körper den du komplett untertauchst hat ein Volumen, dieses wird verdrängt. Das verdrängte Volumen bestimmt die Auftriebskraft! Also wird hier die Auftriebskraft natürlich größer und bleibt nicht. konstant.
Hast du ja hier auch erkannt:
| Zitat: |
Wenn man sich die Formel F = p(fl.)*V(k.)*g anschaut und V(k) konstant bleibt, die Dichte jedoch erhöht wird (da er ja komplett eingetaucht ist), muss dann nicht zwangsläufig die Auftriebskraft größer werden`? |
Du musst differenzieren, über was du diskutierst. Das eine ist ein Schiff, dessen Eintauchtiefe, sich selbst reguliert über sein Eigengewicht (Gewichtskraft). Das andere ist ein komplett eingetauchter Körper. Nehmen wir als Beispiel einen Luftballon. Natürlich musst du in einer dichteren Flüssigkeit mehr Kraft aufwenden um den Luftballon komplett unter Wasser zu tauchen. Ich sagte ja, bei dem Schiff ist es erst ähnlich, nur dass es sich ausgleichen wird, bis Auftriebskraft und Gewichtskraft des Schiffs im Gleichgewicht sind. Und solange du die Gewichtskraft des Schifs nicht änderst, wird sich auch keine andere Auftriebskraft einstellen. |
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