Kann man Sand als "Auftrieb" nutzen?
Hey Leute,
hab mal ne Frage,wir sollen in Physik ein U-Boot bauen,welches in einer Zeitspanne von 1-3 min nach dem Untergehen selbstständig wieder auftaucht.Es dürfen keine kommerziellen Bauteile etc. verwendet werden.
Ich hab mir das jetzt so vorgestellt,dass ich in eine Flasche Sand einfülle,unten ein kleines Loch,durch das der Sand unter Wasser rausrieselt.Somit wird das Gewicht leichter und die Flasche taucht auf. Nun bin ich mir nicht sicher ob das unter Wasser funktioniert,also das der Sand rausrießelt. Brauch ich eventuell sehr feinen Sand?
LG EnderLord
6 Antworten
Das kann aus mehreren Gründen nicht funktionieren.
Zunächst mal wird sich die Flasche nicht leeren, so, dass der Sand ein Vakuum hinterlässt. Es muss ein Druckausgleich stattfinden. Dazu müsste die Menge an Wasser in die Flasche fließen, die an Sand herausrieselt...
Ich könnte mir allerdings auch Vorstellen, dass, wenn die Öffnungen an der Flasche nicht gut bemessen sind, der Sand einfach durchnässt wird. (auch, weil sich das System Wassertank mit Flasche homogenisieren "will", also den Überschüss an Salzen und Mineralien in der Flasche ausgleicht. So oder so: Die Flasche wird garantiert nicht mehr auftauchen.
normalerweise sollte, das gehen, je feiner der sand, umso besser, kannst ja testen, mit welcher lochgröße es am besten geht. allerdings solltest du bedenken, dass auch eine falsche voller wasser sinkt, also bring vielleicht einen kleinen luftballon oder so darin an, um auftrieb zu haben. eventuell auch ein zweites kleines loch, damit der sand aus einem raus und wasser zum anderen rein kann
Du kannst auch versuchen eine wasserlösliche Schicht um den Tank zu spannen.
Oder eine Kugel einsetzen die bei erhöhtem Druck (unter Wasser) rausspringt und somit ein Loch für den Balast hinterlässt.
du könntest auch eine Ballon mit wenig Trockeneis füllen und ihn anbringen, unter Wasser wird er sich dann aufblasen. Falls du kein Trockeneis zur verfügung hast tut es auch Essig und Backpulver (Es entsteht CO2 und Natriumacetat, das CO2 nimmt als Gas logischerweise mehr Platz in Anspruch, das Boot verfügt so über mehr Auftrieb)
Das wird funktionieren, wenn Du dafür sorgst, dass das Loch immer unten bleibt (zB durch etwas Luft in der Flasche). Je größer das Loch, desto schneller der Aufstieg.
Der Sand wird im Wasser zusammenbacken und verklumpen und das Loch verstopfen. Wir haben mal was ähnliches gemacht. Eine Flasche genommen und sie mit eingelkebten Bleigewichten, Eisen geht auch, so beschwert, dass sie immer mit der Gewichteseite nach unten zeigt. Dann die Flasche mit Wasser füllen und in die Unterseite ein kleines Loch machen. Dann eine Brausetablette in die Flasche, zuschrauben und ins Wasser schmeißen. Das Gas drückt dann das Wasser unten heraus und das Ding taucht irgendwann auf.
Das klappt halt deshalb nicht weil das Uboot ja auf dem Boden liegt und der austretende Sand auch bei Einkornsand einen Haufen bildet und dann das Loch versperrt.
Das klappt auch mit Stelzen nicht.
Dort wo der Sand herauskommt, muss auch etwas herein, damit die Druckverhältnisse stimmen.
Unter Wasser wird also der herausrieselnde Sand durch einströmendes Wasser ersetzt. Das wird die Flasche nicht zum Auftauchen bringen.
Der Trick mit der Brausetablette ist aber machbar, da dann das Gas den Auftrieb erzeugt.
sollte doch kein problem sein wenn es Einkornsand oder Kies ist