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Aufgabe

Fische im Wasser

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

a)
Original von Emma Kissling, Public domain, via Wikimedia Commons; bearbeitet von Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Fische im Wasser

Fische können in verschiedenen Wassertiefen erreichen, dass sie schweben (mittleres Bild), steigen und sinken.

Recherchiere, durch welche "Vorrichtung" dies dem Fisch möglich ist.

Formuliere deine Ergebnisse.

b)

Das mittlere Bild stellt einen in einer bestimmten Wassertiefe schwebenden Fisch dar.

Erkläre die Bedeutung der eingezeichneten Kräfte.

c)

Erläutere, welches der beiden unbeschrifteten Bilder einen steigenden bzw. sinkenden Fisch darstellt .

Lösung einblendenLösung verstecken Lösung einblendenLösung verstecken
a)

Fische haben eine Schwimmblase, ein Organ, welches ihnen hilft, ihren Auftrieb so an die Wassertiefe anzupassen, dass sie die gewünschte Tiefe halten können. Durch ein Aufblasen der Schwimmblase verdrängen sie je nach Bedarf mehr oder weniger Wasser als ihr Körper wiegt. Nach ARCHIMEDES können sie so in verschiedenen Wassertiefen schweben.

b)

Es gehen zwei gleichlange Kraftpfeile von der Schwimmblase des Fisches aus. Der noch oben gerichtete ist mit \({{\vec F}_{\rm{A}}}\) für Auftriebskraft, der nach unten gerichtete mit \({{\vec F}_{\rm{G}}}\) für Gewichtskraft beschriftet. Sind die beiden Kräfte entgegengesetzt gerichtet und betraglich gleich groß, so gleichen sie sich aus und der Fisch schwebt im Wasser.

c)

Der linke Fisch hat eine große Schwimmblase, er verdrängt viel Wasser und steigt nach oben, da  er mehr Volumen einnimmt als Wasser mit dem gleichen Gewicht hätte.

Der rechte Fisch hat eine kleiner Schwimmblase, also hat er eine geringere Auftriebskraft und sinkt nach unten.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Druck und Auftrieb