Körper schwimmt zwischen Fluiden unterschiedlicher Dichte

Stephanie981 · Anmeldungsdatum: 02.02.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hey Ihr smile

Mir stellt sich gerade ein Problem der Strömungsmechanik:
Ein Körper (Würfel) mit spezifischer Dichte (pw) und Volumen wird in ein Gefäß mit zwei übereinander geschichteten Fluiden (po/pu) geworfen.

['' p='rho' '']

Der Körper schwebt und pendelt sich zwischen den Fluiden ein. es gilt zu berechnen:

- Verhältnis (Körperkantenlänge gesamt)/(Anteil Kantenlänge im oberen Fluid)
- Abstand der oberen Körperkante zur Oberfläche

Meine Ideen:
Da sich der Körper quasi zwischen den Fluiden befindet, sollte gelten po > pw > pu.

Angesetzt habe ich mit dem hydrostatischen Auftrieb in der Form Fa=p*g*V.

Nun zum Problem: Bilde ich die Summe der Kräfte in z-Richtung ergibt sich:

0 = Fa1( Auftrieb unteres FLuid) * Fa2(Auftrieb oberes Fluid) - pw*V*g (Gewichtskraft)

wodurch für schweben gelten sollte: Fa1 + Fa2 = m*g

Ist aber leider falsch und ich komme nicht weiter unglücklich

Über HIlfe würde ich mich sehr freuen ! Fröhlich

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2902 Wohnort: München

Wahrscheinlich hast Du angenommen, dass die Trennfläche der Flüssigkeiten parallel zu einer Würfelfläche ist. Diese Annahme ist nur bei Grenzzuständen richtig - fast immer entfernt sich eine Würfelecke am weitesten von der Trennfläche. Der Grund ist, dass der Würfel die Lage der geringsten Energie einnimmt.
Zugegeben, die Rechnung ist etwas umfangreich.

Zum Thema findet man hier Anregungen:
http://forum.physik-lab.de/ftopic9614.html