Arbeit an einem Hartschaumwürfel

Polymer · Anmeldungsdatum: 02.11.2004 Beiträge: 94 Wohnort: Darmstadt

Hi,

vorneweg ich hoffe ich hab keine Noob-Fehler begannen ^^
ich komme leider nicht auf das richtige Ergebnis.

Welche Arbeit braucht man, um einen schwimmenden Hartschaumwürfel der Kantenlänge 30cm ( roh = 0,1g/cm^3 ) unter Wasser zu drücken ???

also ich bin folgender maßen vorgegangen.

ich hab als erstes die Gewichtskraft des Würfels ausgerechnet da sie ja der Auftriebskraft entgegenwirkt.

m = 2,7 kg
Gewichtskraft = 26,487N

Auftriebskraft = 264,87N

Ich hoffe das ich bis dahin keine Fehler gemacht habe.

So nun hab ich einfach die Gewichtskraft von der Auftriebskraft abgezogen.

F = 238,383N

So da ja Arbeit ( W = F * s )

W = 238,383N * 0,3m ( 0,3m ist ja die Höhe des Würfels )
W = 71,5149Nm

Leider hab ich ein anderes Ergbnis in meinen Skript stehen
.........32,18Nm

mfg Polymer

darki · Anmeldungsdatum: 03.10.2005 Beiträge: 236 Wohnort: Gehren

joar...
ich vermute mal das is so ähnlich wie mit der federspannkraft...
ich tippe also mal auf sowas wie F=1/2*k*s² ...
also in dem falle F= 1/2*Fmax*s

sollte auch bei ner integration rauskommen;

=>

greetz
DaRkI

Polymer · Anmeldungsdatum: 02.11.2004 Beiträge: 94 Wohnort: Darmstadt

hi

darki

kann man das auch noch anders lösen ???
was ist an meinem ansatz falsch ???

bin ich in eine total falsche richtung gegangen ????

Schrödingers Katze · Anmeldungsdatum: 10.07.2005 Beiträge: 695 Wohnort: Leipzig

An deinem Ansatz ist falsch, dass die Auftriebskraft ja nicht konstant ist. Die Kraft ändert sich mit der Eintauchtiefe, also

. Einen Ausdruck für die Kraft erhältst du über

, m ist hier die Masse des Wassers, also

, s hier die Eintauchtiefe.

P.S.: Darki, das mit dem -Fg IM Integral ist falsch. Fg ist ja konstant, und - oder besser aber - nicht mit Fa verbunden!

darki · Anmeldungsdatum: 03.10.2005 Beiträge: 236 Wohnort: Gehren

naja,,, wieso O.o
die arbeit muss man dohc noch abziehen, die selbst durch den würfel passiert..
bzw. die letztendliche kraft, die ausgeübt wird ist die auftriebskraft-gewichtskraft ... und diese gesamtkraft integriere ich über die kantenlänge des würfels...

man könnte das aber auch umschreiben... es wäre genauso ne konstante kraft Fg mal nen weg, mit kraft||weg:
W = F*s ...
mehr kommt ja aus dem integral nicht raus O.o