Auftriebskraft gleich Gewichtskraft?
Wenn gilt FA = FG (eines Körpers in Flüssigkeit), sagt man ja, dass der Körper ,,schwimmt'' bzw. nicht weiter eintaucht. Bedeutet das nun, dass der Körper wirklich an der Oberfläche schwimmt oder kann der Körper auch an einer beliebig tiefen Stelle in der Flüssigkeit ,,schweben'', wenn der Druck bzw. die Auftriebskraft dort entsprechend groß ist?
Danke für eure Antworten
5 Antworten
Fa = Fg gilt immer dann, wenn die mittlere Dichte eines Körper die gleiche ist wie das Medium in dem er schwimmt.
Er schwebt und das genau da, wo man ihn "abgestellt" hat. Hat man ihm keinen entspechendne Impuls in ein Richtung gegeben, steigt er weder höher noch tiefer.
In beispielsweis Wasser ist aber denkbar, dass sich der Körper auf eine bestimmte Tiefe "von alleine" hinbewegt. Denn je nach Temperatur, zusammensätzung und auch mit dem Druck, ändert sich die Wasserdichte geringfügig. Und wenn der Körper eben siese jeweilige Dicht hat, wird er sich dort hinbewegen.
Es sei denn natürlich er ist sehr klein und die Strömungen im Wasser halten ihn in schwebe, so wie beispielsweise eine Feder vom Wind in der Luft gehalten werden kann.
Fa=Fg gilt auch dann, wenn die Dichte des Körpers geringer ist als die Dichte der Flüssigkeit, der Körper also teilweise aus der Flüssigkeit ragt.
Wenn Kräftegleichgewicht herrscht, beschleunigt der Körper nicht. Also bleibt er an einer Stelle. Das kann auch unter Wasser sein, allerdings nur dann, wenn der Körper die gleiche dichte wie das Wasser hat, da er dann komplett eingetaucht ist, also das Volumen des verdrängten Wassers gleich groß ist wie das Volumen des ganzen Körpers.
Wenn er schwimmt, verdrängt der Körper nur einen teil seines Volumens an Wasser. Für diesen Fall ist diese gleichung eigentlich erst interessant.
WENN FA = FG, dann "schwebt" der Körper. Entweder im Wasser oder an der Oberfläche.
Solange FA größer als FG ist steigt der Körper auf, bis der Körper aus dem Wasser so weit heraus ragt, dass FA gerade so klein wird, bis FA = FG gilt.
Wenn FA = FG dann befindet sich der körper in schwebe in der flüssigkeit. dh. Er geht nicht unter, noch treibt er nach oben.
Wo der körpber sich dabei in der Flüssigkeit befindet ist ersteinmal Irrelevant.
Bedeutet das nun, dass der Körper wirklich an der Oberfläche schwimmt
Nein, denn an der Oberfläche gilt:
Fa > Fg
Am Boden gilt:
Fa < Fg
und wenn gilt:
Fa = Fg, dann schwebt der Körper irgendwo zwischen Oberfläche und Boden.
Auch wenn der Körper schwimmt und teilweise aus der Flüssigkeit ragt, gilt Fa=Fg. Das ist der Fall, wenn die Dichte des Körpers geringer ist als die Dichte der Flüssigkeit.
PS: Sorry, war gleichzeitig mit GreenxPiece.
Das stimmt so nicht. Wenn Fa>Fg gelten würde, dann würde der Körper nach oben beschleunigen. Wenn ein Körper auf dem Wasser schwimmt, befindet er sich in ruhe, das bedeutet er taucht gerade soweit ein bis Fa=Fg gilt. Zumindest wenn man Fa auf das Volumen des verdrängten Wassers bezieht, anstatt auf das Volumen des ganzen Körpers.