Arbeit und Dichte

simon_Nomis · Gast

Hallo,

ich bräuchte etwas Bestätigung/Korrektur für den Rechenweg und die Ergebnisse folgender Aufgaben:

Ein geschlossener Eisenbehälter befindet sich in einem Wassertank.

a) Der Behälter ist voller Wasser und ganz oben im Tank. Es soll die Arbeit gefunden werden die entsteht wenn er absinkt. Hat das Wasser im Tank einen Einfluss auf die Arbeit?

- Höhe Tank: 0,8m
- Gewicht Behälter: 0,6kg
- Gewicht Wasser(im Behälter): 1kg

W = m*g*h
W = (0,6+1)kg * 9,81N/kg * 0,8m = 12,5568 J

Das umgebende Wasser hat keinen Einfluss auf die verrichtete Arbeit.

b) Der selbe Behälter ist jetzt leer und ganz unten im Tank. Wird er an die Oberfläche aufsteigen?

-> die Dichte des leeren Behälters muss kleiner sein als die Dichte des Wassers mit dem selben Volumen

- Dichte Wasser = 1 g/cm³
- Dichte Eisen = 7,87 g/cm³

Volumen = Masse/Dichte
Volumen Innenraum(des Behälters) = 1000g / (1g/cm³) = 1000cm³
Volumen Eisen = 600g / (7,87g/cm³) = 76,2cm³
Volumen Behälter = 1076,2 cm³

Dichte leerer Behälter = Masse/Volumen = 600g/1076,2cm³ = 0,56g/cm³

da Dichte Wasser > Dichte leerer Behälter
=> der Behälter steigt auf

c.) Ähnliche Konstruktion wie eben, die Details:

- Höhe Tank: 1m
- der Tank ist jetzt leer
- Gewicht Behälter: 0,1kg
- Gewicht Wasser(im Behälter): 1kg
- Gewicht Behälter mit Wasser: 1,1kg

Der Behälter befindet sich ganz unten und wird nach ganz oben gezogen. Welche Arbeit muss dafür verrichtet werden und wäre die zu verrichtende Arbeit in einem vollen Tank größer?

W = m*g*h
W = 1,1kg * 9,81N/kg * 1m = 10,791 J

Die Arbeit wäre in einem Wassertank gleich groß.

Danke für eure Hilfe

Grüsse Simon_Nomis!

ziuzi · Gast

du hast Auftriebskraft vergessen