Um zu berechnen ob ein Körper im Wasser schwimmt oder untergeht müssen wir den Auftrieb des Körpers betrachten. Der Auftrieb hängt von der Dichte des Körpers im Verhältnis zur Dichte des Wassers ab.
Zuerst berechnen wir die Dichte des Körpers indem wir die Masse durch das Volumen teilen. Die Formel für die Dichte lautet: Dichte = Masse / Volumen.
Dann vergleichen wir diese Dichte mit der Dichte des Wassers die in der Regel als 1 g/ml angenommen werden kann. Ist die Dichte des Körpers kleiner als die bzgl․ Wassers, schwimmt er. Ist die Dichte des Körpers größer als die des Wassers, geht er unter.
Für die konkrete Aufgabe mit dem Zylinder mit Kupferwand und Holzfüllung müssen wir also die Masse des Zylinders und das Volumen berechnen. Das Volumen des Zylinders kann mit der Formel für das Volumen eines Zylinders berechnet werden: Volumen = Grundfläche * Höhe.
Nachdem wir die Dichte des Körpers berechnet haben und wissen, dass die Dichte des Wassers etwa 1 g/ml beträgt können wir feststellen ob der Zylinder schwimmt oder untergeht.
Es ist wichtig zu beachten: Dass der Auftrieb ebenfalls von der Form des Körpers und seiner Position im Wasser abhängt. Ein Körper kann schwimmen, obwohl seine Dichte größer ist als die des Wassers, wenn der Auftrieb durch die Wasserverdrängung größer ist als seine Gewichtskraft.
Wenn der Zylinder also schwimmt bedeutet dies: Dass der Auftrieb genügend ist um das Gewicht des Zylinders zu kompensieren. Wenn er jedoch untergeht ist sein Gewicht größer als der Auftrieb, den er erfährt.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Berechnung ob ein Körper im Wasser schwimmt oder untergeht von seiner Dichte im Vergleich zur Dichte des Wassers abhängt, obwohl dabei auch die Form des Körpers und sein Volumen beitragen.
Berechnung von Auftrieb und Schwimmfähigkeit
Wie berechne ich, ob ein Körper schwimmt oder untergeht?