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Physik, 9 Druck und Aufrieb - Auftrieb in Flüssigkeiten

Java Applet

Übersicht

In Wasser sind Gegenstände leichter als an Luft. Ein unter Wasser gedrückter Ball schießt sogar mit Schwung wieder aus dem Wasser heraus. Die Erklärung dafür ist, dass auf Körper eine Auftriebskraft wirkt (sogar in Luft - nur ist diese extrem klein, so dass wir wir im Alltag nichts mehr davon merken).

Java Applet: Auftrieb

In diesem Java Applet ist ein einfaches Experiment (aus dem Unterricht) zur Auftriebskraft dargestellt: Ein quaderförmiger Festkörper, der an einer Federkraftmesser befestigt ist, wird in eine Flüssigkeit eingetaucht. Dabei verringert sich die gemessene Kraft, die sich als Differenz von Gewichtskraft und Auftriebskraft ergibt.

Die Federwaage lässt sich durch Ziehen mit der Maus bewegen.

In den Textfeldern lassen sich (in gewissen Grenzen) die voreingestellten Werte für Grundfläche, Höhe und Dichte des Quaders sowie für die Dichte der Flüssigkeit verändern. Sobald eine solche Änderung mit der "Enter"-Taste bestätigt wird, rechnet das Programm die neuen Werte für Eintauchtiefe, verdrängtes Volumen, Auftriebskraft, Gewichtskraft und gemessene Kraft (Gewichtskraft - Auftriebskraft) aus und zeigt diese an. Wähle einen Federkraftmesser mit passendem Messbereich aus, dann werden die Messergebnisse auch genauer.

 

Untersuche folgende Fragestellungen (untenstehende Einstellungen eignen sich dafür gut):

bullet

Von welcher Eigenschaft (Volumen, Höhe, Dichte Körper, Dichte Flüssigkeit) hängt es ab, ob ein Körper in einer Flüssigkeit untergeht (vollständig eintaucht)?

bullet

Um die Masse der verdrängten Flüssigkeit zu bestimmen, musst du das Volumen der verdrängten Flüssigkeit mit ihrer Dichte multiplizieren. Was fällt dir beim Vergleich auf? Welche Gewichtskraft hätte diese Masse?

Grundfläche des Quaders 100 cm² 100 cm² 100 cm² 100 cm² 100 cm² 200 cm² 100 cm²
Höhe des Quaders 5 cm 7,5cm 5 cm 5 cm 5 cm 5 cm 5 cm
Dichte des Quaders 3 g/cm³ 3 g/cm³ 2 g/cm³ 1 g/cm³ 1 g/cm³ 3 g/cm³ 1 g/cm³
Dichte der Flüssigkeit 1 g/cm³ 1 g/cm³ 1 g/cm³ 1 g/cm³ 2 g/cm³ 1 g/cm³ 3 g/cm³
Geht Quader unter? ja/nein              
verdrängtes Volumen              
Auftriebskraft              
Masse der verdrängten Flüssigkeit (verdrängtes Volumen x Dichte Flüssigkeit)              
Gesetz des Archimedes:
Die Auftriebskraft ist so groß wie das Gewicht der verdrängten Flüssigkeit bzw. des verdrängten Gases.

Die Copyrights für dieses Applet liegen bei URL: http://home.a-city.de/walter.fendt/phd/auftrieb.htm
© Walter Fendt, 1998

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letzte Änderung: 16.2.2004