Hilfe Physik?
Ein schwimmender Holzwürfel mit der Kantenlänge a = 20 cm taucht 16 cm tief in Wasser ein. Berechne die Dichte des Holzes.
Ich soll dies beantworten, kann mir jemand erklären wie ich das ganze rausbekomme +erklärung.
(ist meine alte Hausaufgabe, die ich nicht gut verstanden hatte)
5 Antworten
Die Dichte das Wassers nehmen wir mit ρ₁=1 g/ml an. Das verdrängte Wasservolumen ist V₁=20×20×16=6400 ml, entsprechend einer verdrängten Wassermasse von m₁=ρ₁⋅V₁=6400 g.
Beim Schwimmen verdrängt jeder Körper soviel Flüssigkeit, wie er wiegt. Also ist unser Holzklotz auch m₁=m₂=6400 g schwer. Sein Volumen V₂=20³=8000 cm³, also ist seine Dichte ρ₂=m₂/V₂=0.8 g cm⁻³.
Der Würfel taucht 16 cm = 80% von 20 cm ein und verdrängt 80% seines Volumens an Wasser.
Das Holz wiegt soviel wie das verdrängte Wasser. Daraus folgt die Dichte von 0,8.
rho=m/V und ein schwimmender Körper verdrängt die gleiche Flüssigkeitmasse.
V des Körpers sollte leicht sein und die Masse erhältst Du über die Masse des verdrängten Wassers!
Hier eine ganz einfache Erklärung. Der Würfel schaut zu 1/5 aus dem Wasser. Er verdrängt soviel Wasser wie er schwer ist und taucht zu 4/5 ein. Wasser hat die Dichte 1. Der Würfel ist also um 1/5 weniger dicht als Wasser und hat somit die Dichte 0,8.
Hallo! Ich habe dazu noch eine Frage: Wie berechne ich dann noch den Wasserdruck an der Bodenfläche des Würfels? Ich habe ρ*g*h (0,8*10*16 = 128Pa) gerechnet. Ist dies korrekt?
Zudem noch folgende Frage: Wie gross ist das Gewicht des Würfels? (Damit ist die Gewichtskraft gemeint, oder?). Wie berechne ich diese unter der Bedingung, dass der Würfel zu 80% ins Wasser eingetaucht ist? Spielt dies eine Rolle?
Vielen Dank für Antworten!