Wie löst man die folgende Aufgabe?

2 Antworten

Die Aufgabe ist lösbar, wenn wir annehmen, daß der Quader „gerade“ und nicht ir­gend­wie schief aus dem Wasser ragt. Also so, daß eine der Quaderflächen parallel zur Wasseroberfläche steht und die anderen normal darauf.

Nennen wir Fläche, die parallel zum Wasser steht, A, und darauf normal die Höhe h. Dann hat der gesamte Eisberg ein Volumen Vₜₒₜ=Ah, und der Teil, der aus dem Wasser ragt, hat ein Volumen Vₒ=As (wobei s=12 m), und das was unter dem Wasser liegt hat das Volumen Vᵤ=A(h−s).

Die Gesamtmasse des Eisbergs ist dann mₜₒₜ=Vₜₒₜρₑᵢₛ und die ist gleich groß wie das verdrängte Salzwasser, also Vᵤρₛₐₗ. Das können wir also gleichsetzen und erhalten:

mₜₒₜ   =   Vₜₒₜρₑᵢₛ = Ahρₑᵢₛ     =      Vᵤρₛₐₗ = A(h−s)ρₛₐₗ

Die unbekannte Querschnittsfläche A kürzt sich dabei weg, und wir können nach h auflösen:

hρₑᵢₛ = hρₛₐₗ − sρₛₐₗ

h = sρₛₐₗ / (ρₛₐₗ−ρₑᵢₛ) = 95 m

Der Eisberg ist also 95 m hoch, und weil 12 m davon über die Wasserlinie ragen, zieht er sich unter Wasser nochmals 83 m in die Tiefe.

evtldocha  06.03.2024, 10:42

... kleiner Hinweis: Du schreibst "... eine Fläche Vₜₒₜ=Ah", meinst aber ganz sicher "Volumen".

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Der Auftrieb entspricht genau dem verdrängten Volumen. Mit den Angaben ist die Aufgabe aber nicht lösbar. Die Lage des Quaders muss zumindest bekannt sein und eine ungefähre Größe. Er könnte 1m oder 100m dick sein...

claerchenmara 
Fragesteller
 06.03.2024, 10:19

okay danke. Mehr Angaben haben wir allerdings nicht von unserem Lehrer bekommen.

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