auftrieb < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:31 Sa 05.01.2008 | | Autor: | monica |
| Aufgabe | a)wie tief sinkt eine 100mm dicke flache eisscholle in wasser ein?
(dichte wasser [mm] 1000kg/m^3, [/mm] dichte eis 920 [mm] kg/m^3)
[/mm]
b)wie dick müsste die Eisplatte mindestens sein, damit sie bei einer fläche von [mm] 4m^2 [/mm] eine person von 70kg masse tragen könnte ohne unterzugehen? |
also ich muss glaub ich die formel für den auftrieb benutzen muss:
F = p (dichte der flüssigkeit) * g [mm] (9,81m/s^2) [/mm] * V [mm] (0,001m^3)
[/mm]
bin am verzeifeln?? die formel kann nicht richtig sein für a) da sich [mm] s^2 [/mm] nicht rauskürzt.
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
lg
monik
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Du musst so überlegen:
Die Eisscholle ist so schwer wie ihr Auftrieb (sie schwebt ja sozusagen im Wasser, also wird ihr Gewicht durch den Auftrieb kompensiert). Wir betrachten mal 1 [mm] m^3 [/mm] Eis. Er wiegt 920 kg und verdrängt deshalb auch 920 kg Wasser (Auftrieb=Gewichtskraft des verdrängten Wassers). 920 kg Wasser sind aber nur 920 Liter Wasser oder 0,92 [mm] m^3 [/mm] Wasser.
Fazit: Das Eis verdrängt (unabhängig von seiner Form) 92 % seines eigenen Volumens, taucht also mit 92 % seines Volumens ins Wasser ein. Bei 100 mm Dicke sind das 92 mm, 8 mm ragen heraus.
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b) Die Person soll keine nassen Füße bekommen, die Eisscholle mit der Person darf also nicht ins Wasser eintauchen, aber gerade noch bis zur Oberkante im Wasser schweben.
Stelle dir vor, die besagte Eisscholle ist so dick, dass die 8%, die aus dem Wasser gucken, genau 70 kg wiegen. Jetzt kratzt du diese 70 kg ab und stellst dafür genau den Mann mit 70 kg Gewicht auf die Restplatte. Diese wird den Mann dann genau tragen wie vorher die überstehende Eisschicht und genau bis zur Kante eintauchen.
Bleibt für dich nur noch die Frage: Wie dick muss die Eisschicht sein, damit 8 % davon 70 kg ausmachen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:55 Sa 05.01.2008 | | Autor: | monica |
hey danke dass ging ja schnell...
habe jetzt mit dem dreisatz gerechnet und bin auf 95cm gekommen ich hoffe das ergebnis stimmt
lg monik
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Jeder [mm] m^3 [/mm] unter Wasser verdrängt 1 t Wasser bei einer Eigenmasse von 920 kg, kann also 80 kg über Wasser tragen.
Bleiben wir bei einem [mm] m^3, [/mm] so muss eine 4 [mm] m^2 [/mm] große Platte 1/4 m dick sein und sich ganz im Wasser befinden, um genau 80 kg tragen zu können.
Um 70 kg tragen zu können, muss sie nun 7/8 so dick sein, also 7/8*25 cm = 175 cm/8 = 21,875 cm [mm] \approx [/mm] 22 cm.
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