Ph 07 Umwelt

Auftriebskraft

An dieser Stelle können wir nicht ganz genau klären, welche Ursache die Auftriebskraft hat, aber offensichtlich hängt sie u.a. mit dem Medium zusammen, in dem sich ein Körper befindet und vom Volumen der Flüssigkeit (des Gases), welche(s) der in das Medium eintauchende Körper verdrängt.

Archimedes von Syracus soll der Erste gewesen sein, der erkannt hat, wie groß die Auftriebskraft ist: Gesetz des Archimedes: Die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit bzw. dem Gewicht des verdrängten Gases. Das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit oder des verdrängten Gases (= Auftriebskraft Fa) lässt sich aus der Dichte des Mediums ρmed, dem Volumen des in das Medium eingetauchten Körpers Vk und der Fallbeschleunigung berechnen. Es gilt: Fa = ρmed· Vk·g Die Auftriebskraft wächst also mit dem Volumen des Körpers und der Dichte des Mediums.

Archimedes 287 - 212 v. Chr.

Sieht man von Reibungskräften ab, so kann man verschiedene Situationen unterscheiden, die sich durch das Zusammenspiel von Gewichtskraft Fg eines Körpers und dessen Auftriebskraft Fa in einem Medium ergeben: Sinken: Fg > Fa Schweben: Fg = Fa Steigen: Fg < Fa Schwimmen: Fg = Fa Hinweise: Im Fall des Schwimmens gilt bei ganz eingetauchtem Körper Fg < Fa, so dass der Körper steigt. Ist das Medium (meist eine Flüssigkeit) nach oben begrenzt, so taucht der Körper auf, verdrängt also nicht mehr soviel Flüssigkeit, was zu einer Abnahme der Auftriebskraft führt. Der Körper taucht soweit auf, bis Fg = Fa gilt. Beachte den Versuch zum Nachweis des Gesetzes von Archimedes. Wenn du dich genauer über die Auftriebskraft und deren Ursache informieren willst, so kannst du dich auf den folgenden Seiten, die weit über den Stoff der 7. Klasse (Bayern) hinausgehen, informieren.

Aufgabe: Überlege dir, welcher der Zustände (Sinken, Schweben, Steigen oder Schwimmen) bei den sechs Bildern am Seitenanfang vorliegt.

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