Schwingung bei Holzquader und Holzkugel

crawlingquieker · Gast

Meine Frage:
Wir müssen als Hausaufgabe folgende Aufgabe lösen und ich hab leider keinerlei Ahnung:
Ein Holzquader schwimmt im Wasser. Neben ihm schwimmt eine Holzkugel. Beide werden heruntergedrückt und losgelassen. Welches Holzteil schwingt danach harmonisch?

Meine Ideen:
Eigentlich ist das Ganze ja sehr logisch: Der Quader schwingt harmonisch, die Kugel nicht, da beim Quader die Fläche, die eingetaucht wird, immer gleichbleibend groß ist, was bei der Kugel nicht der Fall ist.
Wir sollen es allerdings rechnerisch begründen, wo ich jetzt vor einem großen Problem stehe. Als Formel für die Rückstellkraft fällt mir hier nur F = -D x s ein. Aber woher weiß ich D? Und woher s?

Für Hilfe wäre ich sehr dankbar!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Dann fang mal mit dem Quader an: Skizze für den eingetauchten Zustand in Ruhe. Welche Kräfte im Gleichgewicht, welche Tiefe? Dann eine Änderung der Höhe (leichtes Anheben um x), welche resultierende Kraft?

crawlingquieker · Gast

Okay..also wenn der Quader im Ruhezustand im Wasser schwebt, gleichen sich ja eigentlich die Gewichtskraft und die Auftriebskraft aus oder?
Welche Tiefe? Das versteh ich nicht ganz. Wie viele Zentimeter des Holzquaders unter Wasser sind, oder wie? Tja, das haben wir nicht angegeben. Also sag ich einfach mal y.
Dann drückt man den Quader um, sagen wir mal x cm tiefer und lässt ihn los. Dann müsste er ja eigentlich auch um x cm in die entgegengesetzte Richtung, also aus dem Wasser heraus schwingen und dann gleichmäßig/harmonisch immer weniger schwimmen, bis er wieder in Ruhelage ist. Aber wie drücke ich das jetzt in einer Formel aus?

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440