Physik Frage - Person über Wasser halten mit Holz?

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5 Antworten

Nunja.

Dein Wasser hat die Dichte rho0.

Dein Holz hat die Dichte rho1.

Die Differenz zwischen den Dichten sorgt für den Auftrieb.

Wenn Du eine Masse m tragen willst, muss die Differenz rho0 - rho1 multipliziert mit dem Volumen V des Holzes mindestens so groß sein, wie ebendiese Masse.

Also: m = (rho0 - rho1) * V

Oder: V = m / (rho0 - rho1)

Damit wissen wir das Volumen. Nun möchtest Du die Masse des Holzes wissen. Die Masse des Holzes ist das Volumen V multipliziert mit der Dichte des Holzes rho1. Nennen wir diese Masse M, um sie von der zu tragenden Masse m zu unterscheiden.

Also: M = rho1 * V = (rho1 * m) / (rho0 - rho1)

Wenn Du die zu tragende Masse m kennst, sowie die Dichte des Wassers (oder allgemein Mediums, in dem das Holz schwimmen soll) rho0, sowie die Dichte des Holzes (oder allgemein "Schwimmkörpermaterials") rho1, kannst Du ausrechnen, wie viel Masse an Schwimmkörpermaterial M Du dafür benötigst.

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Kommentar von Nestroij
14.11.2016, 04:12

Super, danke dir. Ne frage hätte ich aber noch: ich habe diese Rho0/1 nicht ganz verstanden. Wenn ich jetzt Ethanol habe mit 789kg/m^3 und Wasser habe. Subtrahiere ich diese zwei Stoffe dann ? Also m = (1000kg/m^3 - 789kg/m^3) * V ? Oder wie genau wird das benutzt ?

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Kommentar von Nestroij
15.11.2016, 08:32

Danke, genau das wollte ich Wissen. Also zeigt mir das Ergebnis an wv Kg ich von dem Medium benötige um diese "in der Formel angegebene Kg-Größe" zu tragen ?

Und diese Formel kann man praktisch überall benutzen ?

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… ich habe mich eben gefragt …

So umschreibt man das neuerdings, wenn man Hausaufgaben gelöst haben will. Kein normaler Schüler fragt sich das „mal eben“! Das sind ganz typische Physikhausaufgaben.

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Kommentar von Nestroij
15.11.2016, 08:27

Ich bin Student, ausserdem fragte ich nach einer Formel oder ob es überhaupt sowas gibt wie ne Formeln. Mich interessierte nur der Ansatz, wie man sowas angeht. Wenn ich meine Hausaufgaben hier lösen wollte würde ich ganz anders Fragen. Und nur weil Personen wie du über sowas nicht nachdenken und im Alltag keine Neugier haben in solchen Gebieten solltest du nicht gleich vorschnell Urteilen

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Schritt 1: Definiere "über Wasser halten".

Soll die Durchschnitts-Person komplett über Wasser sein, oder nur der Kopf?

Brauchst Du eine schnelle Lösung (dann schreibe sinnvollerweise etwas mehr über das zu lösende Problem) oder Hilfe zum physikalischen Verständnis?

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Kommentar von Nestroij
14.11.2016, 17:06

Also mir gehts eher um das Verständnis ich frage rein aus Neugier. Ich hab mir eine Survival-Serie angeschaut und da sind die eben auf ner Insel und einer baute ein Floß. Da hab ich mich gefragt ob das realistisch ist, dass 5-6 Personen ohne zu sinken, auf einer 2-3m^2 Tragfläche aus Bambus sitzen. Und mich hat dann die Neugier gepackt und ich wollte Wissen ob es eine Formel gibt bei der man im Fall der Fälle als Physiker oder zumindest als gebildeter Mensch das im Kopf grob ausrechnen könnte. Ich vermute Ja, jedoch wie war meine Frage. Wenn ich also Bambus habe wv Kg an Bambus benötige ich um eine Durchschnitts Person über Wasser zu halten ohne dass das Floß sinkt? Oder wv Kg Eis brauche ich im Nordpol damit ich als Durchschnitts Person nicht untergehe ? Ich kann mir nicht vorstellen das mich ein Eiswürfel über Wasser hält, aber sehr gut dass eine 10m^2 Eisberg das könnte, jedoch ist mir 10 Quadratmeter zu viel ich würde das gerne Optimieren. Und gibt es eben dazu eine Formel bzw wie rechne ich das genau aus das ich nicht zu viel oder zu wenig von einem material hab, aber dennoch genug um eine Durchschnitts Person über Wasser zu halten (mit dem ganzen Körper, wenn die Person auf dem Medium sitzen würde)

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https://www.gutefrage.net/frage/wasserdichtes-holz-schwimmfaehig

weiter unten steht was zur Holzdichte...ein baumstamm trägt bestimmt einen menschen von 80 kg

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Kommentar von Nestroij
14.11.2016, 03:56

Vielen dank, aber das hat meine Frage nicht beantwortet. Ich weiss dass ein Material das eine Dichte die kleiner als 1 ist über Wasser schwimmt. Nur Wie viel brauche ich davon um eine 80kg Person zu tragen. Ich kann mir nicht vorstellen das ein kleiner Ast mich tragen kann. Und daher wollte ich Wissen bspw. WV Eis in Kg brauche ich um mich über Wasser zu halten oder wie viel Kg Holz von einer Bestimmten Art usw.

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Kommt auf vieles an, z.B. auch den Salzgehalt im Wasser.

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