Hydrostatik

alex2007 · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 76

Ein Stab mit überall gleichem Querschnitt besteht in seinem unteren Teil aus Messing

, in seinem oberen Teil aus

Wie müssen sich die Längen beider Teile zueinander verhalten, damit der Satb im Wasser aufrecht schwimmt?
Geben sie obere und untere Grenze des Längenverhältnisses an!

Also meine Frage richtet sich eher auf den letzten Satz, denn ich komme, wenn ich für Wasser die Dichte

nehme auf ein Längenverhältnis von 14 : 1 (also 14 Teile Holz und 1 Teil Messing). Meine Frage ist nun, was es mit der Grenze auf sich hat. Ist damit gemeint, für unterschiedliche Arten (Dichten) von Wasser? Weil ich komme auf genau das Verhältnis und kein anderes.
grübelnd

Rechenweg:
Naja Auftriebskraft = Gewichtskraft und Volumen in der Auftriebskraft = Volumen Messing + Volumen Holz. Da der Querschnitt überall gleich, verhalten sich die Volumina genauso wie die Längen zueinander.

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2903 Wohnort: München

alex2007 · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 76

Ok, aber wie berechne ich das ganze? Ich meine, da steht ja: stabiles schwimmen liegt vor, wenn ein körper nach kurzer störung in seine gleichgewichtslage zurückkehrt.
ich will ja aber, das er aufrecht schwimmt. aufrecht heißt hier vrtikal oder horizontal? muss der schwerpunkt nun in der Mitte liegen? laut dem skript ja nicht. ich versteh schon das problem, aber die formeln in dem skript verwirren mich. Danke

alex2007 · Anmeldungsdatum: 23.11.2010 Beiträge: 76

Muss ich einmal eine Neigung um den maximal Winkel alpha 12° in die eine Richtung und einmal in die andere Richtung annehmen? und das längenverhältnis befindet sich dann zwischen diesen beiden werten, welche die grenzen darstellen? grübelnd

Packo · Gast

Grenzen für den Anteil an Messing bei aufrechtem Schwimmen:

1) untere Grenze ist minimaler Anteil an Messing, so dass der Balken aufrecht schwimmt (nicht so schwimmt, wie von isi1 skizziert).
2) obere Grenze ist maximaler Anteil an Messing, so dass der Balken nicht vollständig untergeht.

Stichwort: Metazentrum! Aber das scheinst du ja schon berechnet zu haben.

isi1 · Anmeldungsdatum: 03.09.2006 Beiträge: 2903 Wohnort: München

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583