Frage von Octagon12, 76

Auftrieb berechnen Wasser?

Hallo Community,

Ich hätte da mal eine kleiner Frage zu Physik, die mir so durch den Kopf geschossen ist. Wenn zum Beispiel eine 1 Kilo schwere Eisenbox die innen nicht Hohl ist, bei 100 m ü Meeresspiegel liegt wieder an die Oberfläche bringen will. man hat so eine art Luftballon zur verfügung, die mit 5l Luft gefüllt ist. man befestift sie daran und sie steigt nach oben. Wie kann man berechnen, wie schnell es nach oben steigt?

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 42

Wenn Du "so eine art Luftballon" genauer spezifizierst, kannst Du den Auftrieb ausrechnen - der ist gleich dem Gewicht des verdrängten Wassers, wie bereits Archimedes herausfand.

Das Problem Deiner 5 l Luft: "so eine art Luftballon" wird vom Druck des Wassers zusammengequetscht, und in 100 m Tiefe herrschen 10 bar, da sind von den an der Oberfläche gemessenen 5 l nur noch 0,5 l übrig, und der Auftrieb reicht nicht.

Wenn Du stattdessen einen starren Auftriebskörper hast, kannst Du den Auftrieb der 5 l errechnen - das sind ca. 50 N.

Die Geschwindigkeit auszurechnen ist zu kompliziert - sie ergibt sich daraus, dass der Strömungswiderstand gleich groß wird wie (Auftrieb minus Gewichtskraft). Der Strömungswiderstand hängt von der Geschwindigkeit ab und von der Form des bzw. der Körper (der große Auftriebskörper wird viel mehr gebremst werden als das kleine Eisenstück).

Gefühlsmässig ganz grob 1 m/s.

Antwort
von noname68, 16

komische frage, aber wenn du mal tante google nach dem prinzip des archimedes fragst, dann bekommst du antworten.

stichwort: spezifisches gewicht von wasser, luft und eisen


Antwort
von Bevarian, 26

eine 1 Kilo schwere Eisenbox die innen nicht Hohl ist, bei 100 m ü Meeresspiegel liegt

Die liegt nicht sondern fällt - sofern die Schwerkraft nicht gerade pennt und ihre Arbeit zu tun vergißt...   ;)))

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