Auftriebskraft, Dichtenberechnung.

Mäuschen333 · Anmeldungsdatum: 03.04.2011 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo !
Meine Schwierigkeit sind folgende Aufgaben :
1.
Eine Figur aus Bronze (Dichte pBronze=8800kg/m³) hat die Gewichtskraft G=7500N.Wenn die Figur an einem Faden volständig ins Wasser eingetaucht wird, muss man sie noch mit der Kraft F=5200N am Faden halten.Berechne, ob die Figur massiv ist oder nicht !

2.
ein Aluminiumblock hat die Gewichtskraft G=3,34N. Wenn der Aluminiumblock an einem Faden vollständig in Wasser eingetaucht wird muss man ihn mit der Kraft 2,1N am Faden festhalten.Berechne die Dcihte von Aluminium !

3.
Ein Platinwürfel (Dichte Platin=21450kg/m³) hat die Kantenlänge von 0,5cm. Der Würfel wird an einem Seidenfaden befestigt und dann vollständig in Quecksilber (Dichte = 13600kg/m³)getaucht.Mit welcher Karft muss der Würfel nach dem Eintauchen am Seidenfaden festgehalten werden ?

Vielen Dank im Voraus für Eure Hilfe !
LG

Meine Ideen:
Also, das sind so die Ansätze bzw. Vorraussetzungen :

1.
Das Gewicht der Bronzefigur ist ja 7500N der entspricht 750kg und das wiederum 750Liter oder ? Ich habe leider keine Ahnung, wie man feststellen kann, ob die Figur nun massiv ist oder nicht ... geschweige denn berechnen.

2.
Ich brauche die Dichte, Dichte = Masse / Volumen
Die Masse ist, würd eich sagen : 3,34N = 0,334kg und wie berechne ich das Volumen ? Ich habe es mit 2,1N = 0,21kg = 0,21L = 0,21dm³ = 210cm³ versucht, aber da kommt kein passables Ergebnis raus. Ich habe nachgeguckt und herausgefunden, dass die Dichte von Aluminium 2,7g/cm³ ist. Wie kommt man auf dieses Ergebnis ?

3.
Auch der Platinwürfel macht mir Probleme ; das Volumen wäre demnach V = 0.5cm*0,5cm*0,5cm = 0,125cm³

Die Masse m = Dichte * Volumen = 21450kg/m³ * (0,125/1000000)m³ = 2,68kg (also die Gewichtskraft G =26,8 N)

Was mache ich dann weiter mit dem Ergebnis ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Im Wasser wiegt der Körper weniger. Warum?
Wie hängen Masse, Volumen und Dichte zusammen?

(Vorweg: "massiv" bedeutet nur, ob der Körper die gleiche Dichte wie Messing hat.)

Mäuschen3334 · Gast

Wegen der Auftriebskraft ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Richtig. Wie groß ist sie bei einem Körper vom Volumen V im Wasser?

Mäuschen3334 · Gast

Gleich der verdrängten Wassermenge ?
Aber das verstehe ich nicht ganz ... ich versuche das imme rzu machen, aber die Aufgaben irritieren mich komplett ... unglücklich

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Genauer: Auftrieb = Gewicht der (von V) verdrängten Wassermenge.
Noch eine Verständnisfrage: Wie ist die Dichte eines Körpers der Masse m und des Volumens V definiert?

[Von mir kriegst Du übrigens unterstützende Hinweise; keine Fertiglösung.]

Mäuschen3334 · Gast

Ich weiß es nicht ... ? unglücklich

Wiegesagt, ich komme bei keiner dieser Aufgabe wirklich weit ...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei solchen Aufgaben hattet ihr mit der Dichte schon zu tun. Also: Lehrbuch, Heft, wiki ... Wie lautet die Definition der Dichte? Ohne die geht es nicht weiter - leider.

Mäuschen3334 · Gast

Also, meinst Du jetzt Masse durch Volumen oder wie ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Richtig,

Das Volumen ist immer dasselbe, die Dichten nicht, also vielleicht entsprechende Bezeichnungen

Und was wir noch brauchen: Wie erhält man aus der Masse das Gewicht?

Mäuschen3334 · Gast

Indem man es mit 10N/kg multipliziert ? (also mit der Erdbeschleunigung eigentlich 9,81m/s², aber wir sollen imme rmit 10 rechnen )

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Richtig, Gewicht

und zusammen mit der Dichte

.
Jetzt schreiben wir das Gewicht des Körpers an der Luft (G) und im Wasser auf - dort vermindert um das Gewicht der verdrängten Wassermenge (F).