Sinkt ein Gegenstand, der schwer ist als Wasser und den man ins Wasser wirft immer bis zum Grund?
Also, angenommen, man wirft eine Metallplatte ins Wasser. Sinkt die auch im Marianengraben, der ja ca. 11km tief ist, bis zum Grund oder hört die Platte irgendwann auf zu sinken?
3 Antworten
Eine Stahlplatte vermutlich schon, aber das gilt nicht für alle Materialien.
Wasser ist zwar nicht sonderlich kompressibel aber doch ausreichend sodass die Dichte mit steigender Tiefe steigt. Sobald die Dichte des Wassers der des Materials entspricht schwebt das Material an dieser Stelle im Wasser.
Das macht Sinn. Sehr interessante Antwort. Danke dafür! 🤓👍
Die Dichte des Wassers ändert sich kaum. In 5 km Tiefe steigt sie m.W. gerade mal von 1,02g/cm³ auf 1,04g/cm³.
Die Dichte der Metallplatte, selbst wenn sie aus Aluminium (2,7g/cm³) liegt deutlich darüber, weswegen die Metallplatte bis zum Boden absinkt.
Ah, danke für die Erklärung. Das beantwortet auch meine Nachfrage, die ich an Kwalliteht gestellt habe.
Ist die Dichte eines Körpers aber niedriger als an der Wasseroberfläche und höher als am Grund
Anders herum, oder? Sonst schwimmt's ja gleich oben.
Nur bei Natrium wäre das anders. Das ist zwar auch schwerer als Wasser, aber die Chemiker können genau erklären, was da passiert.
Nun ja, mit der Tiefe nimmt auch die Dichte des Wassers unwesentlich zu. Ein Körper mit einer Dichte ganz geringfügig unter der des Wassers an der Oberfläche, aber einer größeren als tief unten, wird sich also in einer bestimmten Tiefe halten. Ein gut eingependeltes U-Boot kann daher ohne Antrieb in konstanter Tiefe bleiben.
Du schreibst, die Dichte des Wassers nimmt "unwesentlich" zu. Aber ist es nicht so, dass in 4000 Metern Tiefe ein Druck von 400 bar herrscht? Also ein immenser Druck. Oder sind Dichte und Druck zwei verschiedene paar Schuhe...?
Mit zunehmenden Druck nimmt auch die Dichte zu. Flüssigkeiten sind im Gegensatz zu Gasen nur schwach komprimierbar, das bedeutet, dass der Druck stark steigen muss, um zum Beispiel Wasser zu komprimieren. Kompression bedeutet, dass mehr Stoff (Masse) in das gleiche Volumen passt.
Feste Stoffe sind dagegen nahezu unkomprimierbar. Mit der Energie einer Hiroshima-Bombe könnte man 1 kg Eisen etwa um 1 % komprimieren.
Druck ist Kraft auf Fläche, also P=F/A.
Dichte ist Masse im Verhältnis zu Volumen, also D=m/V.
Und je nach Material braucht man nur wenig Druck für eine Steigerung der Dichte oder auch extrem viel.
Die Dichte des Wasser ändert sich tatsächlich nur geringfügig. Ist die Dichte eines Körpers aber niedriger als an der Wasseroberfläche und höher als am Grund, dann schwebt der Körper zwischen Wasseroberfläche und Grund. Man kann U-Boote, bei denen tausende Liter Wasser nach drinnen oder nach draußen gehen, mit ein paar Litern mehr oder weniger auf exakte Tiefe bringen und sie ohne Antrieb (also geräuschlos) in der benötigten Tiefe verharren lassen.