Wie ändert sich der Wasserspiegel eines kleinen Sees wenn ein U-Boot auftaucht?
Hey Leute, ich habe eine Frage zu Physik. Und zwar habe ich Klausur und habe die Frage wie sich der Wasserspiegel eines kleinen Sees ändert wenn ein U-Boot auftaucht. Persönlich denke ich der Wasserspiegel müsste sinken, wenn ich mir überlege, wenn ich z.B. in einer Badewanne oder in einem Glas meine Hand/Finger reindrücke dann erhöht sich doch der Wasserspiegel, weil das Wasser dann überschwappt und wenn ich meine Hand nur oben drauflege verändert sich nicht. Was wäre die Antwort auf diese Frage?
Vielen Dank im voraus!
8 Antworten
Theoretisch sinkt er, weil ein Teil des Volumens jetzt über Wasser ist.
Ganz real taucht aber ein UBoot, in dem es Wasser in den Innenraum aufnimmt und steigt, in dem es das Wasser wieder heraus pumpt.
MMn hält sich das genau die Waage...
Der Wasserspiegel bleibt dann zwar beim auftauchen gleich, aber insgesamt wird er eben mehr wenn das Uboot mit gefüllten Balasttanks in den See gesetzt wird.
hüstel...
wann passier denn das?
Große UBoote werden direkt nach dem Bauen ins Meer gelassen. Und kleine UBoote wird man sicher nicht inkl. gefüllter BallastTanks transportieren und umsetzen.
Das war bezogen auf:
Woher das Wasser kommt its egal
Wenn du die Balasttanks mit Wasser füllst welches nicht aus dem See stammt, steigt eben der Wasserspiegel unabhängig davon ob das je passieren wird.
U-Boote tauchen üblicherweise nicht auf indem ein Kran sie hochzieht, sondern indem sie Wasser aus ihren Tauchzellen pumpen - das ersetzt genau das Bootvolumen das dann aus dem Wasser ragt.
Er sinkt weil ein getauchtes Uboot mehr Wasser verdrängt als ein aufgetauchtes. Wie viel Unterschied das ist hängt aber von der Verdrängung des aufgetauchten Bootes ab.
Solange das Boot unter Wasser ist, ist es natürlich egal in welcher Tiefe es ist weil es im getauchten Zustand die maximale Verdrängung hat.
Vielen Dank, also stimmt meine Überlegung mit dem Glas Wasser und dem Finger im Glas, also dass das Wasser im Glas "höher" ist wenn ich meinen Finger drinnen habe?
Die Analogie passt in dem Fall nicht ganz weil dein gesamter Körper viel größer als das Glas ist kommt aber am Ende aufs selbe raus.
Stimmt aber ich kann es mir mit einer Münze z.B. erklären. Danke für die Hilfe!
Die Erklärung berücksichtigt nicht, dass das Ubot um aufzutauchen Wasser in den See pumpt, wodurch der Spiegel steigt.
Soweit ich weiß, nehmen U-Boote Wasser auf, damit sie überhaupt über das Gewicht verfügen um sinken zu können. Und dieses Wasser wird wieder abgelassen, wenn sie auftauchen wollen. Von daher nehme ich an, dass man das berücksichtigen muss.
Der Wasserspiegel bleibt gleich.
Wenn ein U-Boot 1000 m³ Volumen hat und (bei leeren Tauchzellen) 800 t wiegt, hat es im getauchten Zustand 200 m³ Wasser an Bord.
Wenn es zum Auftauchen diese 200 m³ nach draußen befördert, würde der Wasserspiegel um 200 m³ steigen.
Das U-Boot taucht auf und verdrängt nur noch 800 m³ Wasser, d.h. 200 m³ des Boots befinden sich nun draußen. Das Boot verdrängt 200 m³ Wasser weniger, der Wasserstand müsste um diese 200 m³ sinken.
Also bleibt er in der Summe gleich.
Stimmt wenn man betrachtet dass das Uboot zum Teil mit dem Wasser des Sees geflutet wird sollte es gleich bleiben.