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Auftriebskraft bestimmen
 
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Momi1231



Anmeldungsdatum: 03.02.2022
Beiträge: 89

Beitrag Momi1231 Verfasst am: 10. Feb 2023 19:09    Titel: Auftriebskraft bestimmen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Zwei Körper mit gleichem Volumen werden in Wasser gelegt. Die Dichte sind p1= 0,4 g/ cm^3 und p2= 5g/cm^3. Wie groß ist das Verhältnis der Auftriebskräfte F2/F1

Meine Ideen:
F1= 400kg/m^3* 10m/s^2 * 1m^3 = 4000N
F2= 5000kg/m^3* 10m/s^2 * 1m^3 = 50000N

F2/ F1 = 50000N/4000N = 12,5

Lösung muss jedoch F2/F1= 2,5 lauten

Wo liegt den bei meiner Rechnung der Fehler ?
kann da jemand mal bitte drüber schauen :/
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3415

Beitrag ML Verfasst am: 10. Feb 2023 19:12    Titel: Re: Auftriebskraft bestimmen Antworten mit Zitat

Momi1231 hat Folgendes geschrieben:

Wo liegt den bei meiner Rechnung der Fehler ?

Du hast m. E. nicht berücksichtigt, wie tief die Volumina eintauchen. Sie tauchen nicht komplett ein, da ihre Dichte kleiner als die von Wasser ist. Trotzdem hast du bei beiden mit V=1m³ gerechnet.
Momi1231



Anmeldungsdatum: 03.02.2022
Beiträge: 89

Beitrag Momi1231 Verfasst am: 10. Feb 2023 22:59    Titel: Antworten mit Zitat

das 2 taucht doch dann komplett ein ?

wie komm ich den jetzt auch den jetzt auf das Volumen der eizelenen wenn es ja nicht gegeben ist ?
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3415

Beitrag ML Verfasst am: 11. Feb 2023 11:36    Titel: Antworten mit Zitat

Momi1231 hat Folgendes geschrieben:
das 2 taucht doch dann komplett ein ?

wie komm ich den jetzt auch den jetzt auf das Volumen der eizelenen wenn es ja nicht gegeben ist ?

Entschuldige bitte. Beim 2. Objekt habe ich eine null vor dem Komma gesehen, wo keine war.

Ein Objekt mit dem Volumen V und der Dichte 0,4 g/cm³ taucht so lange in Wasser ein, bis die Gewichtskraft des verdrängten Wassers der Gewichtskraft des Objektes entspricht.

Gewichtskraft des Objektes:
Auftriebskraft (Gewichtskraft des verdrängten Wassers):

Gleichsetzen beider Gleichungen führt zu:




Das leichte Objekt taucht zu 40% ein.
Momi1231



Anmeldungsdatum: 03.02.2022
Beiträge: 89

Beitrag Momi1231 Verfasst am: 21. Feb 2023 02:06    Titel: Antworten mit Zitat

aber ich kenn ja leider das Volumen der Körper nicht.

F1 ist also :
F1= 400kg/m^3* 10m/s^2 * 0,4 * V Körper = Kraft

aber wie groß ist da das Volumen des Körpers ?
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 845

Beitrag Qubit Verfasst am: 21. Feb 2023 03:43    Titel: Antworten mit Zitat

Momi1231 hat Folgendes geschrieben:
aber ich kenn ja leider das Volumen der Körper nicht.


Naja, das erfordert mit der Bemerkung von Michael nur nur noch ein wenig "Transferleistung":

für die Körper 1,2 und Wasser w gilt ja:





und

as_string
Moderator


Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5790
Wohnort: Heidelberg

Beitrag as_string Verfasst am: 22. Feb 2023 10:20    Titel: Antworten mit Zitat

Momi1231 hat Folgendes geschrieben:
F1 ist also :
F1= 400kg/m^3* 10m/s^2 * 0,4 * V Körper = Kraft

Also den ersten Fehler, den Du bisher durchgängig machst: Bei der Auftriebskraft ist die Dichte, die Du einsetzen musst, die Dichte des verdrängten Mediums (also Wasser), nicht die Dichte des Körpers!
Wenn beide Körper in Wasser eintauchen, ist das Verhältnis ihrer Auftriebskraft also gleich dem Verhältnis des verdrängten Volumens an Wasser, weil die Wasser-Dichte für beide ja identisch ist. Die Frage ist also nur: Wie ist das Verhältnis des verdrängten Volumens und das hast Du ja schon ausgerechnet.

Gruß
Marco
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