Die Verdrängung von Wasser durch Objekte ist ein wichtiger physikalischer Begriff der erklärt, warum bestimmte Objekte schwimmen oder sinken. Wenn eine Kugel ins Wasser geworfen wird verursacht sie eine Verdrängung des Wassers und beeinflusst den Wasserstand. Der Unterschied in der Dichte der Kugel im Vergleich zur Dichte des Wassers bestimmt das Ausmaß der Verdrängung.
Bei der Goldkugel ist die Dichte höher als die bzgl․ Wassers, mittels welchem die Kugel untergeht. Das Volumen der Goldkugel kann mithilfe der Formel für ein Zylindervolumen berechnet werden. Wenn die Goldkugel ins Wasser geworfen wird sinkt der Wasserspiegel da die Kugel ein Volumen an Wasser verdrängt, das ihrem Gewicht entspricht.
Die Holzkugel hingegen hat eine geringere Dichte als das Wasser, wodurch sie schwimmt. Sie verdrängt im Boot und im Wasser das gleiche Volumen an Wasser. Die Auftriebskraft ist so groß wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Wassers. Das bedeutet: Dass die Holzkugel jenes Volumen an Wasser verdrängt das ihrem Gewicht entspricht. Quantitativ betrachtet verändert sich der Wasserstand nicht da die Differenz des verdrängten Volumens null ist.
Um den Unterschied des verdrängten Volumens zu berechnen könnte man das Volumen des Wassers im Boot bestimmen das dieselbe Masse wie die Holzkugel hat. Dies würde jedoch zu einer Differenz von null führen da das Volumen des Wassers das von der Holzkugel verdrängt wird, bereits dem Gewicht der Kugel entspricht.
Insgesamt lässt sich sagen, dass die Verdrängung von Wasser durch Objekte von verschiedenen Faktoren abhängt, ebenso wie beispielsweise der Dichte des Objekts im Vergleich zur Dichte des Wassers. Während eine Goldkugel den Wasserspiegel senken würde verändert sich der Wasserstand bei einer Holzkugel nicht.
Verdrängt eine Holzkugel im Boot weniger Wasser?
Wie ändert sich der Wasserstand qualitativ und quantitativ, wenn eine Goldkugel ins Wasser geworfen wird? Was passiert mit einer Holzkugel im Wasser und im Boot? Wie kann ich das quantitativ berechnen?