Auftriebskraft Zugkraft im Seil? Physikhilfe!
Hi! Ich brauche mal Hilfe bei einer Physikaufgabe:
Ein Unterwasserlabor für eine Marinestation ist kugelförmig und hat einen Außendurchmesser von 6m. Wenn das Labor besetzt ist, hat es eine Masse von 75T. Es ist an einem Seil im Meeresboden verankert. a) Wie groß ist die auf das Labor wirkende Auftriebskraft? b) Wie groß ist die Zugkraft im Seil?
Also a habe ich berechnet, sind 1,1095x10^6. Aber ich weiß nicht wie ich b berechnen soll :(
Vielen Dank schonmal!
3 Antworten
Das wäre dann doch die Kraft mit der das Seil an dem Objekt ziehen müsste, so dass es seinen Ort nicht ändert. Demnach müsste die Zugkraft des Seiles gleich der Auftriebskraft sein. Jetzt ist jedoch noch eine weitere Kraft im Spiel, die entgegen der Auftriebskraft wirkt, die Schwerkraft. Demnach wäre dann ja die Zugkraft des Seiles gleich der Auftriebskraft minus die Schwerkraft die auf das Objekt wirkt.
Klingt logisch! Dass die beiden Kräfte gleich sind habe ich mir auch gedacht, war mir aber unsicher. Danke :)
a) Die Auftriebskraft F₀ ist gleich dem Gewicht G₀ der verdrängten
Wassermenge, und G₀ = m₀g. Die Masse des Wassers ist m₀ = ϱV.
Die Dichte von Meerwasser ist ϱ ≅ 1023 kg/m³ und das Volumen einer Kugel
mit Radius r ist V = 1⅓ π r³ mit r = 3m. Damit komme ich auf F₀ = 115 700 N.
b) Masse der Station m = 75 000 kg und ihr Gewicht G = mg.
Die Zugkraft ist dann F = F₀ - G.
Damit die Kugeln sich nicht bewegt, muss die Summe aller angreifenden Kräfte 0 sein. Wenn nach unten die positive Richtung ist, dann gilt:
FSeil + FGewicht - FAuftrieb = 0
=> FSeil = FAuftrieb - FGewicht