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limo321
Anmeldungsdatum: 14.03.2015
Beiträge: 4
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 limo321 Verfasst am: 14. März 2015 16:03 Titel: Auftrieb am Boden eines Wasserbeckens |
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Hallo,
kommt es auch zu einem Auftriebseffekt, wenn ein "perfekter" Würfel mit einer Kantenlänge von 1 m und der Masse 10 t auf dem Grund eines unendlich (flächenmäßig) ausgedehnten Becken liegt, welches eine Wasserhöhe von 10 m aufweist?
Müsste im ersten Moment beim anheben ca. 100 kN oder doch nur ca. 90 kN aufgewendet werden?
Es befindet sich kein Wasser direkt unter dem Würfel, weswegen das Kräftemodell, welches normalerweise zur Herleitung des Auftriebsmodells benutzt wird zusammenbricht. Trotzdem kann ich mich mit den 100 kN (im ersten Moment) nicht anfreunden, da die Potentielle Energie des Wassers eigentlich schon bei minimaler Auslenkung nach oben sinken und dementsprechend eine Kraft nach oben wirken müsste.
Gruß
limo321
Zuletzt bearbeitet von limo321 am 14. März 2015 16:51, insgesamt einmal bearbeitet |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 14. März 2015 16:19 Titel: |
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Die Auftriebskraft ist einfach die Gewichtskraft es verdrängten Flüssigkeitsvolumens. In dem Fall 1t*g, also 10kN
| limo321 hat Folgendes geschrieben: | | Es befindet sich kein Wasser direkt unter dem Würfel, weswegen das Kräftemodell, welches normalerweise zur Herleitung des Auftriebsmodells benutzt wird zusammenbricht. |
Welches Kräftemodell hier zusammenbrechen sollte, ist mir nicht klar. |
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limo321
Anmeldungsdatum: 14.03.2015
Beiträge: 4
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| limo321 Verfasst am: 14. März 2015 16:28 Titel: |
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Unter dem Würfel ist keine Flüssigkeit. Daher sollte eigentlich dort kein hydrostatischer Druck herrschen, oder? Wenn ja, warum?
Die Herleitung auf
http://de.wikipedia.org/wiki/Archimedisches_Prinzip#Physikalische_Herleitung
wäre genau in dem Fall hinfällig.
EDIT: Im Fall, wenn Wasser drunter ist, ist das alles sehr einfach zu verstehen. Jedoch wird es für mich an dem Punkt unverständlich, wenn einfach nichts da ist, was von unter drücken könnte. Mir fehlt einfach die Vorstellung, wo die Kraft in dem Fall angreifen soll bzw. wie in dem Fall Auftrieb funktionieren soll.
Zuletzt bearbeitet von limo321 am 14. März 2015 16:39, insgesamt einmal bearbeitet |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 14. März 2015 16:39 Titel: |
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Wenn der Körper plan auf dem Boden aufliegt, ohne Flüssigkeit dadrunter, dann wirkt in der Tat keine Auftriebskraft. Im Gegenteil, der Körper wird von der Flüssigkeit über ihm noch nach unten gedrückt. |
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limo321
Anmeldungsdatum: 14.03.2015
Beiträge: 4
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| limo321 Verfasst am: 14. März 2015 16:50 Titel: |
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| jh8979 hat Folgendes geschrieben: | | Wenn der Körper plan auf dem Boden aufliegt, ohne Flüssigkeit dadrunter, dann wirkt in der Tat keine Auftriebskraft. Im Gegenteil, der Körper wird von der Flüssigkeit über ihm noch nach unten gedrückt. |
Daher wären es im ersten Moment ca. 190 kN, die aufgewendet werden müssten. Mist, hatte die Wassersäule vergessen.
Dann hätte ich noch eine Zusatzfrage: Man müsste den Würfel minimal anheben, um wieder in die "Auftriebsregion" zu kommen. Woher kommt jedoch die Energie, die zu diesen Effekt führt? Aus der Wasserverdrängung direkt unter dem Würfel? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 14. März 2015 17:23 Titel: |
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| limo321 hat Folgendes geschrieben: | | Woher kommt jedoch die Energie, die zu diesen Effekt führt? |
Welche Energie wofuer? |
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limo321
Anmeldungsdatum: 14.03.2015
Beiträge: 4
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| limo321 Verfasst am: 15. März 2015 11:49 Titel: |
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Um den Block im ersten Moment anzuheben braucht man ungefähr eine Energie von dl*190kN. Ist das ein Effekt der Verdrängung des Wassers unter dem Block? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 15. März 2015 22:06 Titel: |
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Sorry, ich versteh die Frage nicht. |
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yellowfur
Moderator
Anmeldungsdatum: 30.11.2008
Beiträge: 804
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| yellowfur Verfasst am: 16. März 2015 09:36 Titel: |
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Wenn du von Wirbeln usw absiehst, dann kommt die Energie vom Anheben deines Würfels. Du verrichtest Arbeit gegen das Gewicht der Wassersäule und das Gravitationsfeld. Die Wassersäule, die über deinem Würfel steht, ist nach dem Anheben kürzer, also hast du weniger Gewicht, dass darauf lastet.
Gleichzeitig ist jetzt unter dem Würfel ein wenig Wasser.
Das meinst du doch, oder?
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Wenn du einen Traum hast, dann folge ihm. Wer weiß, wo er dich hinführen könnte. |
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