Welche Kraft brauche ich um einen Würfel auf dem Grund des Sees anzuheben?

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4 Antworten

Volumen des Würfels ausrechnen.

Nach unten wirkt die Gewichtskraft (mit Dichte von Kupfer rechnen).

Nach oben wirkt der Auftrieb (Dichte von Wasser nehmen).

Die Differenz ist die Kraft, mit der man den Würfel hochziehen muss.

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Was, glaubst Du, hat der Lehrer vergessen? Glaubst Du etwa, die Kraft ändert sich mit der Tiefe des Sees? Probiere es aus, wahlweise Baggersee oder Freibad.

Du brauchst die Gewichtskraft minus die Auftriebskraft.

Die Gewichtskraft ergibt sich aus der Dichte des Kupfers (die kann man nachschlagen), dem Volumen (das kann man ausrechnen) und der Fallbeschleunigung von 9,81 m/s² (in Anfängerklassen ersatzweise der Ortsfaktor von 9,81 N/kg).

Der Auftrieb ergibt sich aus dem Volumen (s.o.) und der Dichte des Wassers (die hat man im Kopf). Wäre es nicht der Grund des Sees, sondern des Marianengrabens, dann müsste man nachschlagen, wie die Dichte des Wassers bei dem dort herrschenden Druck und Salzgehalt ist.

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Kommentar von Boarschdi
19.09.2016, 21:42

Also danach haben wir jetzt 86,5 Newton rausbekommen.

Wenn es falsch ist, habe ich mich verrechnet :) morgen nochmal überprüfen. Aber das macht so Sinn was sie schreiben.

Danke sehr

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Kommentar von ETechnikerfx
19.09.2016, 21:58

Ein Kubikmeter wiegt eine Tonne. Ein Kubikdezimeter (Liter) wiegt ein Kilogramm.

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Ich denke der Pauker wollte hier das die Schüler die Auftriebskraft des Wassers bei der Berechnung mit berücksichtigen. Die Kraft die aufgewandt werden muss ist gleich der Gewichtskraft des Würfels - der Auftriebskraft des Wassers.

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Die Tiefe wirst Du brauchen. Mit der Kantenlänge und der Höhe der Wassersäule lässt sich ja das Gewicht der Wassersäule berechnen, die auf dem Würfel steht.

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Kommentar von ETechnikerfx
19.09.2016, 21:08

Für die Kraft braucht man nicht die Höhe, dann würde man die Arbeit ausrechnen.

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Kommentar von PapaVon2Teenies
19.09.2016, 21:09

Ansonsten halt pro Meter Tiefe berechnen... Grundfläche 10x10cm = 1 Liter pro 10cm Höhe der Wassersäule (10x10x10cm = 1000ccm=1 Liter), damit 10 Liter pro Meter Seetiefe. Genaugenommen fehlt dann das genaue Gewicht des Wassers (dichtabhängig je nach Temperatur), aber da sollte 1L=1kg wohl reichen....

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Kommentar von prohaska2
19.09.2016, 21:21

Nein, nein, nein. Die Tiefe des Wassers ist wurscht.

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