Auftrieb

[Colt Seavers]

Habe noch eine letzet Frage zum Auftrieb: es gibt irgendwo ne Frage mit Bildern dazu, aber keiine Ahnung wo, daher versuche ich es so, ist mir die Tage mal wiedre eingefallen...

An einer Waage hängen zwei unterschiedlich große, aber massegleiche Kugeln. Diese Kugeln werden in (getrennte) Überlaufgefäße herabgelassen und schwimmen auf der Flüssigkeit. Es waren hierzu 4 versch. Zustände abgebildet, bei denen die Kugeln untersch. weit, mal gleichweit eintauchen und dementsprechend mehr oder weniger Wasser zum überlaufen bringen.

Ohne die Bilder zusehen würde ich sagen, das die Kugeln beide gleichviel Wasser verdrängen, da sie das Gleiche Gewicht haben (Gewicht der verdr. Flüsigkeit = Gewicht des Körpers, bei schwimmenden Körpern).

Aber die große Kugel taucht nicht so weit ein wie die kleine, die bis ca zur Hälfte im Wasser war (auf dem Bild).

Hoffe ihr versteht mich mal wieder und könnt meine Angaben bestätigen (oder auch widerlegen, aber daa mit Erklärung, sonst verzweifel ich... )

[PAN AM]

Hi Andre,

hier nochmal die Grafik:



Hätte hier auch gern die Lösung gewußt

gruss

PAN AM

[Tiki]

ah... das leidige thema mit dem auftrieb

ok wenn ich das richtig verstanden hab, dann haben beide kugeln die gleiche masse, sind aber unterschiedlich groß, richtig?

daraus folgt auch eine unterschiedliche dichte....

also hat die größere kugel eine geringere dichte als die kleine.

die masse ist jedoch die gleiche, also müssen beide kugeln die gleiche menge wasser verdrängen.
das sollten sie in dem fall auch tun.
jedoch tauchen sie trotzdem unterschiedlich tief ein, denn die kugel mit der geringeren dichte braucht nicht so tief einzutauchen.

was ich damit sagen will:
obwohl beide die gleiche masse haben, heißt das nicht, dass sie gleichtief eintauchen.
stell dir mal einen luftballon und ein kleines steinchen vor.
angenommen das steinchen und der luftballon haben die gleiche masse, heißt das ja nicht, dass beide schwimmen oder untergehen.
aus erfahrung weißt du, dasss der luftballon schwimmt und der stein untergeht.
denn der stein hat eine große dichte (größer als wasser) und verdrängt daher bei einem kleinen volumen mehr wasser, als sein eigenvolumen.
beim luftballon ists umgekehrt, er verdrängt im verhältnis zu seiner größe eine sehr sehr kleine menge an wasser, daher schwimmt er.
du siehst, beide haben die gleiche masse und verdrängen gleich viel wasser, tauchen aber unterschiedlich tief ein.

das gleiche ist hier mit den kugeln auch gegeben.

ist verdammt schwer zu erklären, ich hoffe das beispiel reicht dir
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tiki

[Colt Seavers]

hey danke, wo war die denn???

[Tiki]

kurz: ANTWORT C STIMMT!
_________________
tiki

[PAN AM]

Da Captain Tiki gerade einen Lauf hat nun die nächsten 2 Garfiken die unklar waren



und



Danke schon mal vorab

gruss

PAN AM

[Colt Seavers]

juhuu dann lag ich ja nicht so falsch

Danke euch!!!

[Colt Seavers]

bei den Booten müsste C richtig sein, stell dir an Stelle der Boote mal ein Bild vor! Wenn du es an zwei Fäden hängst, die (fast)senkrecht hängen, zieht nicht so eine Große Kraft daran, als wenn du die Fäden weit nach aussen spannst! Die Krafteinwirkung ist anders, bei C fast parallel zu den Seilen, bei den anderen wie B fast im Lot darauf ===> ungünstige resultierende Kraft!

Oh je, hoffe es kann vertsanden werden, kapiere es ja selber kaum...

[Colt Seavers]

bei den Kugeln: ich denke die Striche stellen Ebenen dar; dann müsste C stimmen, da hier die größte Beschleunigung am Anfang eintritt (Ebene anfangs sehr steil).
Die Geschwindigkeit müsste allerdings bei allen gleich sein!?!

[Tiki]

ok, wolln ma schaun....

bei der ersten aufgabe würde ich mir zur hilfe mal kräfteparallelogramme einzeichnen...
stellen wir uns das mal vor (oh shit, ich rede wie ein lehrer vom telekolleg )

die kraft, die durch den wind verursacht wird setzt da an, wo die seile am boot ansetzen (also ich meine die kraftvektoren für das kräfteparallelogramm).
diese kraft ist bei allen booten gleich.
diese kraft soll jetzt auf beide seile aufgeteil werden, dabei ist der winkel der seile zu beachten. sind die seile in einem relativ flachen winkel zueinander gespannt, so müssen folglich die kraftvektoren am seil desto größer sein.
die windkraft muss nämlich gewissermaßen die diagonale im kräfteparallelogramm sein.
man sieht sofort, antwort B und D fliegen raus, da hier der winkel zwischen den seilen größer ist als bei C.
bleibt die wahl zwischen C und A.
ich würde sagen A kommt nicht in frage, denn bei A hängt quasi die ganze kraft an einem seil.

lösung: C

ich würde euch das gerne mal aufzeichnen, wie ich das meine, ist bestimmt schwer vorzustellen, aber ich hab keinen webspace im moment...

kann ich einem von euch das vielleicht mailen?

so, zweite aufgabe.

ich finde hier ist es schwer zu sagen.

grundsätzlich gilt, je steiler die schiefe ebene ist, desto schneller beschleunigt der körper, der runterrollt.
also scheiden A und B schonmal aus, denn bei B dauerts erstmal lang bis die kugel überhaupt in fahrt kommt und A ist ja so die standard variante.
ich glaube C ist tatsächlich am besten, denn hier beschleunigt die kugel zuerst schnell, da sie steil zur falline rollt.
da das ganze reiungsfrei zu betrachten ist, hat diese kugel also als erste von A B und C die endgeshwindigkeit erreicht und kann also den rest der strecke mit dieser geschwindigkeit durchrollen.
bei D muss sie am ende wieder ein stück hoch, weshalb sie kurz wieder verzögern muss (wenn man sich das mal im extrem vorstellt, also eine rampe, die ganz tief runter geht und am ende wieder hoch, leuchtet es ein.)

antwort: C

hoffe es stimmt, wenn nicht sagt es!
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tiki

[Colt Seavers]

wo ich eben bei Auftrieb war, hier was verwandtes:

versch. geformte Gefäße, alle die gleiche Bodenfläche ===> alle den gleichen Bodendruck bei gleicher Füllhöhe.

Ändert sich die Fläche bei der gleichen Höhe wie oben, ändert sich auch der Bodendruck, zB bei größerer Fläche mehr, aber der Druck pro Flächeneinheit bleibt gleich, richtig???

Oh mann ich liebe dieses Forum!!!

[PAN AM]

Danke Tiki,

sollten noch fragen zu den Grafiken kommen kannst du mir gerne deine Zeichnung mailen stelle Sie dann Online.

Danke nochmal

PAN AM