Belastung eines Fußes, im Wasser stehend

wasserläufer · Anmeldungsdatum: 07.08.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo!
Ich möchte berechnen, wieviel Belastung (in kg) auf einen Fuß wirkt, wenn eine Person (60kg) auf einem Bein, bis Bauchnabel/Brust im Wasser eingetaucht steht.

Meine Ideen:
Mein Problem ist, wie ich das "zu 2/3 eingetaucht" mit unterkriegen kann.
Denn so wirkt der Teil des Menschen über Wasser nur mit seinem Gewicht, wohingegen der eingetauchte Teil noch von der Auftriebskraft profitiert, oder?
Ich vermute, dass die Formel der Auftriebskraft Fa - Gewichtskraft Fg hilfreich sein könnte.

Mein Ansatz: Fa = Dichte(H2O) bei 25°C * Volumen (Mensch) * Erdbeschleungigung

Volumen Mensch = Masse/Dichte also V = 60kg / 1055 kg/m³ = 0,056 m³

Fa = 997,04 kg/m³ * 0,056 m³ * 9,81 m/s² = 547,73 kg*m/s²

(An dieser Stelle vielleicht mal 2/3 rechnen?)

Fg = Dichte (Mensch) * Volumen (Mensch)* Erdbeschleungigung

Fg = 1055 kg/m³ * 0,056 m³ * 9,81 m/s² = 579,57 kg*m/s²

Da komm ich dann nicht mehr weiter. Und wie rechne ich die Kraft dann in kg um? Also man könnte die Person ja theoretisch auf eine Waage stellen, die dann eine gewisse Zahl anzeigt, die nicht 60kg ist (?)

Vielen Dank schonmal für die Hilfe!

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7242

Willkommen im Physikerboard!

Ja, an der fraglichen Stelle mal 2/3 und dann den Auftrieb vom Gewicht abziehen. Es bleibt eine Kraft, die man in der Tat z.B. mit einer wasserdichten Personenwaage messen könnte, die würde dann entsprechende Kilogramm anzeigen.

Viele Grüße
Steffen

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5863 Wohnort: jwd