Versunkenes Schiff heben..
hallo, kann man die Kraft berechnen, die man zur Hebung eines versunkenen Schiffes mit bekannter Masse und bekanntem Volumen benötigt, ohne die Wassertiefe zu kennen? Meines Wissens nach ist der Druck doch von der Höhe abhängig..
5 Antworten
Der Druck ist völlig irrelevant.
der Druck ist in jedem Fall relevant!
Blödsinn.
Aber wenn Du die Physik neu erfinden oder umschreiben willst, brauchst du hier auch nicht mit sinnarmen Fragen nerven.
Charles: Der Druck ist nicht relevant, weil Du davon ausgehen kannst, daß sämtliche Luft aus dem gesunkenem Schiffskörper entwichen ist.
Als Volumen nimmst Du dann nicht den Raum an, den das ganze Schiff einnimmt, sondern nur den Raum den der Stahl des Schiffsrumpfes einnimmt.
Stahl ist absolut inkompressibel und Wasser annähernd ebenso.
Die Kraft zum Heben des Schiffs entspricht der Gewichtskraft des Schiffsrumpfes Minus der Gewichtskraft des vom Stahl des Schiffsrumpfes verdrängtem Wasser.
Dichte von Stahl: 7200kg/m³ Dichte von Wasser 1000kg/m³
Die Kraft zum Heben des Rumpfes beträgt also (7,2-1)/7.2 mal das Gewicht des Schiffes (etwa 80%).
Das Gewicht eines Hebegeschirres wurde hierbei vernachlässigt.
Die Kraft zur Hebung des versunkenen Schiffes ist gleich seinem Gewicht abzüglich seinem Auftrieb. Der Druck ist hier ohne Bedeutung.
Die genaue Berechnung dürfte allerdings in der Praxis daran scheitern, dass man die im Schiff eingeschlossenen Luftkammern nicht genau kennt. Denn die erzeugen auch einen Auftrieb.
also wäre dann F= Fg- Dichte Meerwasser * 9,81 m/s^2 * Volumen Schiff die richtige (annähernde) Formel? In dem Fall würde die Kraft genau 55% der entgegengesetzten Gewichtskraft betragen..
Also mal der Reihe nach:
Was ist der Unterschied zwischen einem Schiff und einem Uboot? Das Uboot kann tauchen! Falsch. Jedes Schiff kann tauchen, aber ein Uboot kann wieder auftauchen.
Warum? Ein Schiff geht unter, weil es den Auftrieb verloren hat. Den kann ein Uboot selbständig wieder herstellen, das kann ein Schiff nicht. Das hat auf dem Grund, wenn es vollgelaufen ist, überhaupt keinen Auftrieb mehr. Den können wir also vernachlässigen.
Wenn Druck eine Rolle spielen würde, dann nur der Differenzdruck zwischen Ober- und Unterseite. Der ist aber von der Höhe des Schiffes und nicht von der Wassertiefe abhängig (pro 10m Schiffshöhe 1 bar Unterschied). Da das Schiff aber vollgelaufen ist, spielt auch das keine Rolle mehr…Kann es auch nicht, denn der Druckunterschied am dichten Schiff ist ja das, was letztlich den Auftrieb erzeugt, und der ist weg.
Bleibt also nur noch die Masse des Schiffes. Die muss gehoben werden und bleibt unabhängig von der Tiefe gleich. Was man aber berücksichtigen muss, ist die Masse des Bergungsgeschirrs. So ein Wrack zieht man ja nicht an dünnen Nylonfäden ohne nennenswertes Gewicht hoch. Die Ketten und Stahlseile wiegen einiges und je tiefer das Wasser, umso stärker macht sich das in der erforderlichen Hubkraft bemerkbar.
jetzt habe ich ein richtiges Problem, denn in allen anderen Antworten wurde genannt, dass die Auftriebskraft von der Gewichtskraft abgezogen werden muss.... Ich hätte in diesem Fall sogar eine "Bergungskraft", die nur 55% der entgegengesetzten Gewichtskraft beträgt... (F= Fg - Dichte Meerwasser * g * Volumen Schiff)
Bloß hat ein untergegangenes Schiff keinen Auftrieb mehr, deswegen ist es ja untergegangen.
Bei Bergungen in großer Tiefe, so einige Tausen Meter, kann das Bergungsgeschirr sogar schwerer werden, als das Wrack selber.
Es ist richtig, dass der Druck mit der Tiefe zunimmt, es ist aber für diese Aufgabe, wenn keine Methode vorgeschrieben ist, wie die bereits erwähnte Luftkissenmethode, vollkommen unerheblich, wie tief das Schiff liegt.
Da an der Unterseite eines Körpers aber immer ein höherer hydrostatischer Druck wirkt, ist es nicht ganz unerheblich, ob das Schiff in 10 oder 10.000 Meter Tiefe liegt, weil bei 10.000 Metern Tiefe das Wasser bereits etwas komprimiert ist, die Dichte nimmt also leicht zu und damit auch der Proportionalitätsfaktor also der daraus resultierende Druckunterschied zwichen unterseite und Oberseite des Schiffs.
In der Regel ist dieser Effekkt aber vernachlässigbar klein.
Dadurch, dass auf der Unterseite ein höherer Druck herrscht, als an der Oberseite, erfährt ein Gegenschaft unter Wasser eine Auftriebskraft, seine Gewichtswirkung sinkt also in Abhängigkeit von seiner Dichte.
Hier ein Link: http://www.phynet.de/mechanik/dynamik/hydrodynamik/die-auftriebskraft-in-flussigkeiten
Grüße, Mondragor
Also Fazit: Jeder Körper erfährt in einer Flüssigkeit eine Auftriebskraft. Diese hängt von materieller und geometrischer Beschaffenheit des Körpers ab. Die Kraft zur Hebung eines Schiffes ist also seine Gewichtskraft minus seiner Auftriebskraft.
Da Du Masse und Volumen kennst, kannst Du die Dichte berechnen.
Schau mal, ob Du eine Formel findest, die dir mit Deinen bekannten Größen die Auftriebskraft ausspuckt. Diese wird von der Gewichtskraft subtrahiert und schon kennst Du Deine Hebekraft.
Rein mechanisch z.B. Seilwinde: du brauchst genau die Kraft der die Masse des Schiffs entgegenwirkt. Mit Luftkissen: du brauchst genau den Auftrieb der die Masse des Schiffs entgegenwirkt, hingegen brauchst du je tiefer das Schiff liegt, je mehr Luft weil diese durch den Druck zusammengedrückt wird. Der Druck steigt alle 10 Meter um 1Bar...
der Druck ist in jedem Fall relevant!