Mit wie viel kmh sinkt ein schiff zum Grund?
Ich bin immer wieder erstaunt, welchen schaden Schiffe nehmen, wenn sie beim sinken auf den Meeresgrund aufschlagen.. Da stellte sich mir die frage..
Wie schnell "fällt" ein Schiff eigentlich, wenn es sinkt?
Ich habe nirgends etwas gefunden. Maximal die Theorie von Wasserwiederstand und Geschwindigkeit. Wusste aber nich wie ich die rechnung dazu aufstelle um es auszurechnen.. Also hoffe ich einen zu finden der sowas bei einer Doku oder so aufgeschnappt hat, oder es sogar erklären kann.
Freu mich im vorraus auf Antworten!
5 Antworten
Da das Schiff normalerweise nur mit einem vorderen oder hinteren Teil am Meeresgrund aufschlägt wird es wahscheinlich allein schon durch das eigene Gewicht zerbrechen. Die Sinkgeschwindigkeit lässt sich berechnen, wenn man Stokesche Reibung = Gewichtskraft - Auftrieb ansetzt.
Schwierig! Du musst das Gewicht des Schiffes gegen die beim Sinken eingeschlossene Luft (erzeugt ja in unterschiedlicher Tiefe entsprechenden Auftrieb) sowie die Dichte des Wassers rechnen. Das ergibt dann die Kraft, die das Schiff nach unten zieht. Das kann man da ja dann als Beschleunigung auf eine gewisse Sinktiefe ausrechnen.
Dann musst du noch die Bremskraft dagegen rechnen. Diese ergibt sich aus dem Interferenzwiderstand der Schiffsfläche bzw. einem Strömungsbeiwert der sich aus der Oberflächenform des Schiffes in Sinkrichtung ergibt, multipliziert mit der Dichte und der Viskosität von dem Wasser in entsprechender Tiefe. Alles andere würde ich nicht berücksichtigen.
Aber passe auf, da meistens Decksaufbauten beim Sinken schon vor dem Aufschlag abbrechen (zu hohe Schubspannungen). Dadurch ändert sich natürlich der Interferenzwiderstand erheblich.
Viel Glück dabei.
Während des Sinkvorgangs dürfte das Schiff wohl nicht zerbrechen. Aber wenn das Schiff nur mit einem Ende auf einem Felsenstück aufliegt, könnte das Gewicht des Schiffs abzüglich des Auftriebs schon zu einem Zerbrechen des Schiffs führen.
Ich wusste von anfang an das es deutlich komplexer ist als v=s/t 🙄😂desswegen hab ich mich hierher gewendet.. das mach ich dann mal inruhe im urlaub 🤣
Hier
https://www.rhetos.de/html/lex/stokessche_gleichung.htm
findest du die Formeln für die Sinkgeschwindigkeit einer Kugel in verschiedenen Materialien. In den Erläuterungen sind auch die Parameter für Wasser angegeben, so dass du dir alles selbst ausrechnen kannst.
Der Einfachkeit halber kannst du für die Dichte des Schiffes das Gewicht zuzüglich des Volumens (das Volumen wird vollständig mit Wasser gefüllt) geteilt durch das Volumen annehmen und für die Viskosität von Wasser den Wert 1.
Aber ich lese gerade das das auf KUGLIGE objekte definiert ist. Ein schiff ist schonwieder ehr stromlienenförmig..
Genau, perfekt. Verstanden und einsatzbereit. Wenn es intakt sinkt, schlägt es ja meistens mit bug oder heck auf. 1000 dank!
Die Sinkgeschwindigkeit von einem Schiff hängt natürlich von sehr vielen Faktoren ab. Solche großen Schiffe zerbrechen aber auch nicht nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Da es sich hier um sehr viel Gewicht handelt kann bei ungünstigen Belastungsarten (durch den Auftreffwinkel) das Schiff auch mit sehr geringen Geschwindigkeiten auseinander brechen. Aufprallenergien sind ja von der Geschwindigkeit und dem Gewicht abhängig.
Wie Einstein schon sagte: e=m x c^2.
Damit wollte er ja sagen, dass auch sehr kleine Massen bei sehr großen Geschwindigkeiten enorm große Energien erzeugen können. Dies gilt anders herum aber natürlich auch für sehr große Massen bei sehr kleinen Geschwindigkeiten
Wie Einstein schon sagte: e=m x c^2.
Damit wollte er ja sagen, dass auch sehr kleine Massen bei sehr großen Geschwindigkeiten enorm große Energien erzeugen können
die Erde bebt - das ist Einstein, der im Grab jedesmal rotiert, wenn jemand aus seinen Gleichungen Strohmänner baut. Da das Schiff keine nukleare Explosion erfährt, spielt diese Energieäquivalenz hier keine Rolle. Die Masse ist am Meeresboden die gleiche wie an der Oberfläche, nichts davon wird in Energie umgewandelt.
Dachte ich fast, dass man die rechnung nicht zu meiner frage nehmen kann. Ist schon komplizierter
Mit Einstein hat das nun nichts zu tun und in der Formel von Einstein steht keine Geschwindigkeit ausser der Lichtgeschwindigkeit drinnen. Und die wird bei weitem nicht erreicht. Was du meinst ist die Formel für die Kinetische Energie
Ekin = m*v²/2
und da sieht man das bei der großen Masse des Schiffes hohe Energie trotz einer "geringen" Sinkgeschwindigkeit frei gesetzt wird.
Das ist doch wohl unglaublicher Unfug. Die Einsteinsche Gleichung folgt nicht aus der Gleichung für die kinetische Energie, sondern aus der Maxwellschen Elektrodynamik. Die Masse die in der Formel vorkommt ist eine Ruhemasse. Und sie wird nicht frei bei Bewegung, sondern bei Massewandlung.
Die kinetische Energie ist bei den hier betrachteten Geschwindigkeiten viel viel viel viel kleiner als die Energieäquivalenz der Ruhemasse. Bitte rede doch nicht von Dingen die du nicht verstehst. Insbesondere ist die Formel nicht "die gleiche".
das ist leider nicht so. Dass da eine Geschwindigkeit steht, bringt nut die Dimensionsnalyse in Ordnung, und in natürlichen Einheiten, wo c=1 ist, verschwindet c ganz aus der Gleichung.
Diese Thematik ist mir klar, aber dazu, beziehungsweise davon noch den wiederstand vom meer einkalkuliert.. also pipapo, 53 tonnen, in takte titanic, sinkt.. wie schnell?? Müsste ich jetzt die Schwerkraft, in kmh umrechnen und dann das meer als wiederstand dividieren? Das is die frage.. mir reicht eine "plus minus" Einschätzung mit kleiner rechnung
Ich denke, das ist abhängig vom Restauftrieb.
Je mehr da noch ist, desto langsamer sinkt es.
Stimmt, aber beispielsweise die Titanic oder die Bismarck.. die sind laut "Ermittlungen" so hart aufgeschlagen, dass es das Schiff unterwasser zertrümmert hat.. das muss schon ordentlich schnell sein. Und wenn ich einem Fels beim sinken hinterher schaue ist das nichts..
Ahh, da spalten sich die Meinungen.. die Engländer war damals sehr stark und aktiv im 2. Weltkrieg, gerade was zu Wasser angeht. Und die Bismark war Weltweit im Fokus als größtes und stärkstes Schlachtschiff.. aber das ist eine andere Diskussion.
Danke für dein input!
Ja, sie haben sie zu einem treibenden Wrack geschossen, aber sie sank nicht.
Dann hat die Besatzung sie versenkt.
Ist nicht so, dass es darüber keine Aufzeichnungen gäbe.
Die Duke of York und noch 2 andere Schiffe waren auf englischer Seite in den Kampf verwickelt.
Die aufzeichnungen sind nur das was passiert ist, klar die deutschen haben sie aus Stolz und/oder Selbstschutz, selbst den rest gegeben, aber die royal navy hat es erst dazu gebracht, 2h später wäre es nie zur selbstzerstörung gekommen. Also ist die antwort zu diesem thema ja klar. Ob aufzeichnungen, filme oder sonstiges.. logisches, taktisches denken.
es braucht weniger Belastung als man denkt, um ein Schiff zu zerbrechen. Dazu bedarf es nur Biegekräften, für die es nicht konstruiert oder zu alt ist.
Das sind ja die kräfte überhalb der Wasseroberfläche.. mich interessiert was auf dem weg unter der öberfläche abgeht aber wenn das schiff noch intakt ist.
Aber schönes beispiel für kräfte
für den Sinkvorgang ist ein Schiff erst recht nicht konstruiert. Wenn zB das Heck noch schwimmt und der Bug schon untergeht, kann das schon den Rumpf brechen. Oder wenn der Bug auf dem Boden aufsetzt und der Rest des Rumpfes langsam folgt - wenn etwa ein Fabrikschornstein gesprengt wird, bricht er oft im Fallen mitten durch, weil das Drehmoment dort am stärksten angreift..
Das is alles der vorspiel mkt verschiednen beginnen zur meiner frage.. ein halbes schiff in sinkgeschwindigkeit zu berechnen ist ja noch härter.. oder wenn es gebrochen aber noch zusammen untergeht.. jaaaa.
ABER BEIPSIEL: Intaktes schiff, voll mit Wasser, geht mit dem schwerstem punkt zuerst nach unten.. wie schnell kann es bei maximal 5km tiefer werden??
Wenn man die zeit gestoppt hätte, ab den zeitpunkt wo es sinkt, bishin wo es aufgeschlagen ist, wäre es so einfach, aber man muss halt mehrer Faktoren einrechnen.. um eine ungefähre durchschnitts geschwindigkeit zu ermitteln.. und die durchschnitts Geschwindigkeit bekommt man anscheinend nur raus, wenn man die unterscheidlichen Wasserdichten bei 5km nochmal mit dem gewicht, der form und sinkrichtung des schiffs berechnet.. also das is schon was wissenschaftliches und bestimmt niemand fragt sich sowas 😂
Ach, also allein durch den aufbau der Geschwindigkeit im wasser und die dadurch enstehende "stokesche" Reibung, vor dem aufprall, zerbricht das schiff schon? Weil die Bismark beispielsweise, intakt in fast 5km tiefe aufschlug und... wie du sagt, das komplette heck durch den aufprall zertrümmert ist. Ich habe gerade einen bericht gesehen von forschern mit bildern und war einfach erstaunt.
Aber diese Rechnungen helfen mir deutlich weiter. Danke!