Tiefgang eines Schwimmkörpers

Meerwasser · Anmeldungsdatum: 02.04.2022 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo zusammen,

entschuldigung, eben habe ich aus Versehen meine Frage zu früh losgeschickt - ich war noch gar nicht fertig :-)
Meine Frage beinhaltet auch 2 Zeichnungen, ich bin leider nicht so fit in PC-Angelegenheiten, deswegen habe ich es nicht geschafft, diese beiden Zeichnungen hier einzufügen. Hat jemand evtl. einen Tipp für mich, wie ich die Zeichnungen und den zugehörigen Text kopieren und dann hier einfügen kann?
Vielen Dank vorab!

Meine Ideen:

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7249

Willkommen im Physikerboard!

Für Anhänge erst den Button Datei auswählen, hier die Bilddatei angeben, danach den Button Attachment hinzufügen.

Viele Grüße
Steffen

Meerwasser1 · Gast

Hallo Steffen,

vielen Dank für Deinen Tipp Thumbs up!

Leider kann ich bei mir die beiden Buttons "Datei auswählen" und "Attachment hinzufügen" nicht finden grübelnd

Deshalb habe ich die Aufgabe und meine Überlegung dazu
noch einmal ohne Zeichnungen hier eingefügt.

Zitat:
"Wenn ein Schiff vom Meer in eine Flussmündung einfährt, ändert sich der Tiefgang. Erklären Sie diesen Sachverhalt anhand der Dichtewerte von Meerwasser 1,03 g/cm3 und Süßwasser 1,0 g/cm3."

Meine Überlegung dazu:
Beim Wechsel vom Meerwasser in Süßwasser nimmt der Tiefgang zu, weil Süßwasser eine geringere Dichte als Meerwasser hat.
Die Auftriebskraft FA , die auf das Schiff wirkt, entspricht der Gewichtskraft des durch das Schiff verdrängten Wassers. Das Schiff sinkt so tief in´s Wasser ein, bis sich folgendes Kräftegleichgewicht einstellt hat:

G Schiff = G verdrängtes Wasser = FA

Da G Schiff konstant ist, müssen auch G verdrängtes Wasser bzw. FA konstant bleiben, wenn das Schiff vom Meerwasser ins Süßwasser wechselt

FA = G verdrängtes Wasser = g * ρ Wasser * V verdrängtes Wasser = konstant

Wenn der Wert von ρ Wasser beim Wechsel von Meer- zu Süßwasser kleiner wird, muß V verdrängtes Wasser entsprechend größer werden, damit das Produkt

g * ρ Wasser * V verdrängtes Wasser = konstant

konstant bleibt. Und wenn V verdrängtes Wasser größer wird, bedeutet das, daß das Schiff ein Stück tiefer in´s Wasser sinkt, d.h. sein Tiefgang nimmt zu.
V verdrängtes Wasser verhält sich laut obiger Gleichung umgekehrt proportional zu ρ Wasser .
Wenn also der Wert von ρ Wasser beim Wechsel von Meer- zu Süßwasser um den Faktor 1,03 abnimmt, dann muß V verdrängtes Wasser um denselben Faktor 1,03 zunehmen.
Und je nach Form des Schiffsrumpfes bedeutet das, daß der Rumpf ein Stück mehr oder weniger tief in´s Wasser eintaucht.
Ich hatte mal versucht auszurechnen, wie sich die Eintauchtife ändert, wenn der Schiffsrumpf quaderförmig ist (gibt es in der Praxis bestimmt nicht):

V verdrängtes Wasser = Grundfläche des Quaders * Eintauchtiefe

Da die Grundfläche eines Quaders konstant ist und sich nicht mit seiner Höhe ändert, muß V verdrängtes Wasser proportional zur Eintauchtiefe (dem Tiefgang) sein.
Wenn also V verdrängtes Wasser um den Faktor 1,03 zunimmt, dann muß auch die Eintauchtiefe um denselben Faktor 1,03 zugenommen haben.
D.h. im Süßwasser ist der Tiefgang um den Faktor 1,03 größer als im Meerwasser.
Bsp.: Eintauchtiefe im Meerwasser = 100 cm
daraus folgt:
Eintauchtiefe im Süßwasser = 103 cm, das Schiff ist also beim Übergang vom Meerwasser zum Süßwasser 3 cm tiefer eingesunken.

Habe ich bei meinen Überlegungen Denkfehler gemacht?

Viele Grüße

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7249

Nur als Anmerkung:

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Meerwasser · Anmeldungsdatum: 02.04.2022 Beiträge: 4

Hallo jmd,

da freue ich mich

Tanzen

vielen Dank für Deine Antwort Thumbs up!

Ich wünsche Dir einen schönen Sonntag!