Auftrieb

Dorina · Gast

Hallo!

Ich hoffe mir kann jemand bei der Aufgabe weiterhelfen:

Ein Quader der Größe 1m * 1m * 1m und der Dichte 400 kg/m³ ist am Grund eines Sees festgemacht. Nachdem er losgemacht wurde, treibt der Körper nach oben an die Oberfläche.

a) Welche Geschwindigkeit hat der Quader nach 1 Sekunde?
b) Wie weuit ist der Körper nach 1 Sekunde vom Grund entfernt?

Schon mal vielen Dank!

Sciencefreak · Anmeldungsdatum: 30.11.2004 Beiträge: 137 Wohnort: Gemeinde Schwielosee

Welche Klasse bist du?
Bei dem Aufgabentyp könnte man entweder viel weglassen und ihn schon in der Grundschule machen oder man rechnet es genauer und braucht dafür mehr, als man gewöhnlich in der Schule lernt.

Also erst mal zum rein prinzipiellen Ansatz:
Du hast eine Kraft, aufgrund der Menge des Wassers, welches verdrängt wurde, dagegen wirkt sowohl die Gewichtskraft des Würfels, sowie eventuell die Reibungskraft(damit bekommt man große Probleme)
Und nun kannst du nach dem newtonschen Axiom die Beschleunigung ausrechnen und je nach Wissensstand eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung annehmen oder versuchen dieses über Integralrechnung zu lösen

Dorina · Gast

Hab ich denn richtig gerechnet, dass sich eine Kraft von 1000 N als Auftrieb ergibt und eine von 4000 N als Gewichtskraft des Würfels, so dass ich also 6000 N ins 2. Newtonsche Axiom einsetze und dann über v=a*t die Geschwindigkeit ausrechne?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Du meinst das richtige und hast dich sicher nur vertippt. Wäre die Auftriebskraft nur 1000 N, dann würde der Körper nach unten gezogen bzw. unten bleiben.

Die Auftriebskraft bei Verdrängung von 1 m^3 Wasser ist 10000 N. Und damit (10000 N - 4000 N = Kraft nach oben) kannst du losrechnen.

Ich vermute, du sollst das einfach als beschleunigte Bewegung berechnen und vernachlässigen, dass das Wasser die Bewegung durch Reibung bremst. Ich vermute, für den ersten Meter der Aufwärtsbewegung ist diese Näherung sogar recht gut.