Wie kann das Wasser schwere Containerschiffe halten?
Die sind doch mega schwer, wie kippen die nicht um oder gehen unter?
3 Antworten
Auftrieb = Loch im Wasser.
Nehmen wir einen Eisberg. Eis hat eine Dichte von 0,9kg/L. Wasser hat eine Dichte von 1,0kg/L. (Dichtwerte gerundet) Wenn dieser Eisberg im Wasser schwimmt, dann verdrängt er die Wassermenge, die das gleiche Gewicht hat, wie er, also 0,9kg. Das letzte Zehntel des Eisberges bleibt über Wasser.
Jetzt nehmen wir uns eine Blechschachtel und schneiden sie so zurecht, daß sie mit einem Liter voll ist. Wenn wir sie jetzt ins Wasser setzen, daß das Loch nach oben zeigt, dann schwimmt sie. Wir können schwere Sachen rein legen, bis das Gewicht der Schachtel mit Ladung knapp unter 1,0kg ist. Sobald wir mehr Ladung reinlegen, als dieses "Boot" an Wasser verdrängen kann, ohne daß Wasser rein läuft, dann läuft das Wasser rein und das "Boot" geht unter.
Ein schwimmender Gegenstand wird sich immer so drehen, daß sein Schwerpunkt möglichst tief liegt. Wenn man das beim Bau des Bootes berücksichtigt, dann liegt es aufrecht im Wasser. Kleinere Boote haben dazu ein Gewicht unten im Kiel, das den Schwerpunkt deutlicvh unter den Mittelpunkt des Auftriebes verlegt.
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Nachtrag:
Wass passiert, wenn ich einen Gegenstand im Wasser versenke, der mehr wiegt, als das von ihm versenkte Wasser? ... er geht unter.
Wenn wir diesen Gegenstand an eine Waage hängen, daß er in einer leeren Wanne versenkt ist, dann "wiegt" er das, was wir gewohnt sind, wweil der Auftrieb in Luft keum auffällt. Wenn wir jetzt die Wanne mit Wasser füllen und der Gegenstand ganz untergetaucht ist, dann "wiegt" er weniger. Wenn wir jetzt die Waage wieder ins Gleichgewicht bringen und die Dichte der Flüssigkeit kennen, dann können wir aus dieser Zahl und der Diggerenz das Volumen des Gegenstandes ermitteln. Das Gewicht (an Luft gewogen) durch das Volumen dividiert ergibt die Dichte des Gegenstandes. Praktisch bedeutet das, daß man unter Wasser größere Steine heben kann als über Wasser.
Ihr Schwerpunkt liegt unterhalb der Wasseroberfläche. Darum kippen sie nicht wie Luftmatratzen bei jeder Welle um.
Sie sind leichter als das Wasser, das sie verdrängen. Darum gehen sie nicht sofort unter.
Fag mal bei Archimedes nach, es hat mit der Wasserverdrängung zu tun. Er hat es erlebt, als er in die Badewanne gestiegen ist und plötzlich das Wasser überlief. Er hatte mit seinem Körpergewicht, das schwerer war als die verdrängte Wassermenge, die Wanne überlaufen lassen.