Mechanik der Flüssigkeiten: Holz unter Wasser drücken

elfi · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich habe folgende Frage, bei der ich nicht weiter weiß...
Vielleicht könnte mir jemand behilflich sein?

Ein Holzquader der Masse m=175kg schwimmt im Wasser. Er ist 22cm hoch und ragt zur Hälfte aus dem Wasser (Dichte Holz: 0,75*10^3 kg/m^3).
1) Welche Arbeit ist notwendig um den Holzquader vollständig unter Wasser zu drücken?
2)Welche Arbeit ist notwendig um ihn auf den Grund des Beckens (Tiefe h=18,5m) zu drücken (Wasserstandsänderung soll vernachlässigt werden)?
Lg Elfi

Meine Ideen:
Also nach dem Archimedischen Prinzip ist die Auftriebskraft, die ein eingetauchter Körper erfährt, gleich der Gewichtskraft des Fluids.
d.h.: F=p*g*V

Also zur Aufgabe 1:
Wie berücksichtige ich, dass der Körper schon zur Hälfte im Wasser eingetaucht ist? Und welche Formel muss ich verwenden (meine?!)?

Zur AUfgabe 2:
Hier weiß ich leider gar nicht wie ich vorgehen soll?! Ich finde auch keine Formel, in der die Höhe bzw. Tiefe berücksichtigt wird?!

Lg
Elfi

elfi · Gast

Das mit der Dichte kann doch net stimmen oder?
Lg Elfi

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Hallo,

es wirkt folgende Kraft:

Dabei ist s die Eintauchtiefe und A_{Holz} die Grundfläche des Holzquaders. Die Energie, welche benötigt wird, um den Quader unter Wasser zu drücken, berechnet sich aus:

Dabei ist h die Höhe der Holzquaders.

Beste Grüße