Frage von majadunkelmausi, 88

Kann mir bitte jemand in Physik helfen(8.Klasse)?

Eisberge befinden sich zum Teil über und zum Teil unter der Wasseroberfläche. Berecjne das Verhältnis des untergetauchten Volumens zum Gesamtvolumen (p eis =0,92g/cm hoch drei).

Antwort
von PhotonX, 47

Lass uns versuchen die Aufgabe gemeinsam zu lösen. Sagen wir, wir haben einen Eisberg mit dem Gesamtvolumen V, von dem V_u unterhalb der Wasseroberfläche ist. Welche Kräfte wirken dann auf den Eisberg? Tipp: Es sollten zwei entgegengesetzt wirkende Kräfte sein.

Kommentar von majadunkelmausi ,

Auftriebskraft und Gewichtskraft?

Kommentar von PhotonX ,

Genau, ist richtig! Magst du versuchen die Formeln für diese beiden Kräfte aufzustellen?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Okay ...Gewichtskraft=m*g Auftrieb=p*V*g oder?

Kommentar von PhotonX ,

Genau, sehr gut! Jetzt ist aber natürlich m=p*V, also ist auch Gewichtskraft=p*V*g. Wie kann das sein?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Man setzt für m p*V ein?

Kommentar von PhotonX ,

Naja, kann man ja machen, oder? Masse ist doch Dichte mal Volumen.

Kommentar von majadunkelmausi ,

Und jetzt? 

Kommentar von PhotonX ,

Naja, jetzt musst du dir ein bisschen Gedanken darüber machen, wofür p und V in den beiden Formeln jeweils stehen. Wir haben ja zum Beispiel zwei Volumina: Das Gesamtvolumen V und der Teil des Volumens, der sich unter Wasser befindet V_u.

Kommentar von majadunkelmausi ,

Ich verstehs irgendwie gerade nicht..

Kommentar von PhotonX ,

Lass mich mal so fragen: Wofür steht V in deiner Formel für die Auftriebskraft? Was für ein Volumen ist das?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Ist V das Volumen für den unteren Teil?

Kommentar von PhotonX ,

Genau! Das ist das Volumen des verdrängten Wassers, also auch des unteren Teils des Eisbergs. Und was ist das V in der Formel für die Gewichtskraft?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Volumen vom Eisberg oben dann oder?

Kommentar von PhotonX ,

Also meinst du, zur Gewichtskraft des Eisbergs trägt nur der Teil oberhalb der Wasseroberfläche bei?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Nein beide

Kommentar von PhotonX ,

Genau, es ist also das Gesamtvolumen V. Wie sieht es mit den Dichten aus? Was sind die beiden Dichten, die in den Formeln für Auftriebs- und Gewichtskraft stehen?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Die eine dichte ist für unten und die andere gesamt? 

Kommentar von PhotonX ,

Aber hat denn Eis nicht überall die gleiche Dichte?

Kommentar von majadunkelmausi ,

Aber im wasser ist es doch leichter

Kommentar von PhotonX ,

Guter Punkt! Aber das ist nicht ganz richtig: Die Gesamtkraft ist kleiner, weil der Gewichtskraft die Auftriebskraft entgegenwirkt. Aber die Gewichtskraft selbst ist immer noch die gleiche!

Kommentar von majadunkelmausi ,

Danke:)aber wie rechne ich das jetzt alles aus?

Kommentar von PhotonX ,

Nun, jetzt kannst du alles einsetzen:

p_eis*g*V_gesamt=p_wasser*g*V_unterwasser

Links steht die Gewichtskraft und rechts die Auftriebskraft. Löse das nach dem Verhältnis der Volumina, also V_unterwasser/V_gesamt.

Kommentar von majadunkelmausi ,

Vielen dank! Du hast mir echt weitergeholfen:)

Kommentar von PhotonX ,

Gerne doch, du hast dich sehr tapfer geschlagen und viel Geduld mitgebracht! :)

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