Kann mir jemand bitte EINFACH das Archimedische Prinzip erklären?

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4 Antworten

Nimm den Gegenstand, den du eintauchen willst. Der Einfachheit halber nehmen wir einen Würfel.

Nimm einen Eimer mit Wasser.

Halte die Zeit an. Dadurch ist das Wasser praktisch gefroren.

Schneide ein Stück aus dem Wasser raus, das genau die Form und die Größe von dem Gegenstand hat.

Steck statt des Wasserwürfels den Gegenstand rein.

Binde den Gegenstand nach oben und nach unten fest, damit er sich nicht bewegen kann.

Lass die Zeit weiterlaufen.

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Offensichtlich konnte das Wasser vorher in Ruhe sein. Also hat der später rausgeschnittene Würfel sich weder nach oben noch nach unten bewegt.

Wenn ein Gegenstand in Ruhe bleibt, wirken "effektiv" keine Kräfte auf ihn. D. h., alle Kräfte heben sich gegenseitig auf.

Der unterschiedliche Wasserdruck oben und unten hat den Wasserwürfel vorher also genau in der Schwebe gehalten. Mit anderen Worten, die Auftriebskraft hat der Gewichtskraft genau "die Waage gehalten".

Der Druck auf den Gegenstand muss derselbe sein wie der auf den Wasserwürfel vorher. Der Druck kriegt ja nichts davon mit, ob er auf Wasser, auf Styropor oder auf Eisen wirkt.

Damit ist auch der Auftrieb auf den eingetauchten Gegenstand ebenso groß wie der Auftrieb auf den rausgenommenen Wasserwürfel.

Bei einem Eisenwürfel wird die überschüssige Gewichtskraft vom oberen Faden übernommen. Bei einem Styroporwürfel wird die fehlende Gewichtskraft vom unteren Faden übernommen.

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Wenn man etwas gründlicher nachdenkt, braucht man nicht unbedingt einen Würfel - der Gegenstand kann eine beliebige Form haben. Der Auftrieb ist immer noch derselbe wie der für das Stück Wasser mit der gleichen Form und der gleichen Größe, das man rausgeschnitten hat.

rumar 02.04.2017, 01:44

"Wenn man etwas gründlicher nachdenkt, braucht man nicht unbedingt einen Würfel - der Gegenstand kann eine beliebige Form haben."

Eben zum Beispiel die Form eines Menschen wie Archimedes von Syrakus - das war doch die Idee, oder ? .....

Gruß ,   rumar

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PWolff 02.04.2017, 11:10
@rumar

Bzw. eine Krone aus angeblich reinem Gold, von der vermutet wurde, es seien beträchtliche Mengen von Silber und Kupfer einlegiert worden.

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Heute hat schon jemand eine ganz ähnliche Frage gestellt, und ich habe darauf diese Antwort verfasst, die ich hier gerne nochmals angebe:

Stell dir einfach mal Herrn Archimedes vor, der vor dem Strand von Syrakus im bzw. auf dem (Salz-) Wasser des Meeres liegt, die geschlossenen Augen zur Sonne hingewandt. 

Und er überlegt sich: An der gesamten Benetzungsfläche seiner Haut müssen sich die wirkenden Kräfte gegenseitig genau aufheben. Das heißt, in jedem Quadratzentimeter dieser Fläche muss der Druck des Wassers, der von unten auf Archie wirkt, genau gleich groß sein wie der Gegendruck, welchen Archie infolge seines Gewichts auf das Wasser ausübt.

Dieser Druck- bzw. Kraftausgleich muss auch insgesamt gelten, das heißt: Könnte man das ganze Meer unterhalb von Archimedes instantan zu Eis erstarren lassen und gleichzeitig (damit er nicht frieren muss) Archie aus der Delle entfernen, die er hinterlassen hat (und ihm eine wärmende Wolldecke geben), so würde in diese Delle exakt so viel Meerwasser passen, dass diese Wassermenge genau so schwer wäre wie der integrale Archimedes !

Jeder Stoff, Wasser, Zucker, Gold etc., hat seine eigene Dichte (Außnahme: Modifikationen; nicht immer). Dies bedeutet, dass ein kilo Eisen zwar genauso viel wiegt wie 1kilo Federn, aber es werden von volumen her mehr bei den federn gebraucht: 1kilo eisen ist ein klotz eisen, dass ~25cm groß ist, aber bei 1 kilo federn wirst du mehrere kissen brauchen. Lies dir mal die Geschichte von Archimedes durch, dort verwendet er dieses prinzip

siehe Bild

 - (Physik, Chemie)

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