Nötige Kraft zum hinunterdrücken?

Wissenschaft Physik
#1

Ein Quader aus Holz(Dichte p = 700kg/m3) mit den Seitenlängen 0.2 0.3 und 0.1m soll unter Wasser gedrückt werden. Welche Kraft ist nötig?

Lösung: 17.7N

Kann mir jemand sagen wie ich zur Lösung komme?

Danke!

#2

Huhu!

Ein Quader aus Holz(Dichte p = 700kg/m3) mit den Seitenlängen
0.2 0.3 und 0.1m soll unter Wasser gedrückt werden. Welche
Kraft ist nötig?

Lösung: 17.7N

Kann mir jemand sagen wie ich zur Lösung komme?

Durch geschicktes benutzen der Formeln für Quader-Volumen (a*b*c) und Auftriebskraft (F=p*V*g).

Also, Quader-Volumen ausrechnen, Quader-Gewicht ausrechnen, in Auftriebsformel einsetzen, fertig ist die Laube.

Viele Grüße!
Ph.

#3

ja das ist klar aber wie gross ist die Dichte?

#4

Hallo nochmal!

ja das ist klar aber wie gross ist die Dichte?

Lass mich bitte deine Frage zitieren (mit Hervorhebung von mir):

Ein Quader aus Holz( Dichte p = 700kg/m3 ) mit den Seitenlängen 0.2 0.3 und
0.1m soll unter Wasser gedrückt werden. Welche Kraft ist nötig?

Viele Grüße!
Ph.

#5

Hallo,
ein wesentliches Manko deutscher Schüler im PISA-Vergleich
ist die fehlende Lesekompetenz.

ja das ist klar aber wie gross ist die Dichte?

Du hast zuerst mal kein Problem mit dem Rechnen,
sondern mit dem Lesen!!!

Hausaufgaben werden hier aber nicht komplett vorgekaut.
Gruß Uwi

#6

Hallo,

ja das ist klar aber wie gross ist die Dichte?

wenn du die Dichte von Wasser nicht kennst, könntest du sie wie folgt ermitteln:

  • Meßbecher auf eine Waage stellen
  • Anzeige auf 0 stellen (oder -falls das nicht möglich ist - leeren Becher
    wiegen und zusätzlich 1kg Wasser einfüllen)
  • 1 kg Wasser einfüllen
  • Volumen am Meßbecher ablesen
  • Dichte=Masse/Volumen

Gruß
Pontius

#7

Hallo! Zur Vermeidung von Verwechslungen vielleicht die Dichte so angeben: rho = 700 kg / m³, [;\rho=\frac{700\ kg}{m^3};] mfG

#8

F=p*(a*b*c)*g
=998kg/m3 * (0.1m*0.2m*0.3m) * 9.81
=58.74N

und dies ist Falsch!!!
Bitte jeweils nur antworten, wenn du auch eine Ahnug davon hast!!!

#9

F=p*(a*b*c)*g
=998kg/m3 * (0.1m*0.2m*0.3m) * 9.81
=58.74N

und dies ist Falsch!!!

Das ist jedenfalls nicht die Kraft, die erforderlich ist, um den Quader unter Wasser zu drücken. Warum wurde in der Aufgabe erwähnt, dass es sich um einen Holzquader handelt und warum wurde dessen Dichte angegeben? Hättest du bei einem Bleiquader die gleiche Mühe, ihn unter Wasser zu drücken?

#10

Ich gebe zu, bisher hatte ich es noch nicht gerechnet, sondern dachte, das es genügt, wenn ich dir die Formel und die Erklärung gebe.
Ich habe gerade die Rechnung nachvollzogen.

Bei mir kommt der korrekte Wert heraus.
Der Wert für die Dichte von Wasser, der der Aufgabe zugrunde liegt ist 1000kg/m3, nicht 998kg/m3. Dann kommt 17.658N heraus.

(Wobei mir schleierhaft ist, warum man g auf 3 signifikante Stellen genau einsetzen soll, die Dichte von Wasser aber nur auf eine, und das Ergebnis dann wiederum drei signifikante Stellen haben soll.
Lernen, wie man korrekt rundet tut man so nicht. Aber ich will hier nicht die didaktische Kompetenz des Aufgabensstellers herabwürdigen. Und irgendwoher müssen die Leute ja kommen, die dann später im Studium mit Hilfe ihres Taschenrechners Ergebnisse mit 2 Signifikanten Stellen auf 10 aufblasen.)

Ich möchte dazu bemerken, das ich weder die Formel noch die Antwort wusste, bevor ich dir die Antwort gegeben habe, sondern in der Wikipedia unter „Auftrieb“ nachgeschaut habe.

http://de.wikipedia.org/wiki/Auftrieb

(Ich habe nämlich durchaus Ahnung von Physik und wie man korrekt in Formeln einsetzt.)

Bitte denke darüber nach, was die Formel, die du an der Hand hast dir sagt.
Und darüber, welche beiden Größen wichtig sind für das Ergebnis.

Aber, wie Uwi schon schrieb, werden hier Hausaufgaben nicht bis zum letzten Vorgekaut.
Vor allem nicht für jemandem, der mir Inkompetenz vorwirft, wenn er nicht dazu in der Lage ist, korrekt in Formeln einzusetzen.

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#11

und kannst du mir auch bitte sagen wie du auf die 17N gekommen bist oder werden hier nur intelektuelle Fragen beantwortet?

#12

und kannst du mir auch bitte sagen wie du auf die 17N gekommen
bist oder werden hier nur intelektuelle Fragen beantwortet?

Nein, hier werden nicht nur intellektuelle Fragen beantwortet.
Aber in den Posting-Richtlinien steht (unter anderem)

  • Sei freundlich und auf keinen Fall beleidigend!
    […]
  • KEINE JOB-ANGEBOTE ODER HAUSAUFGABEN-ERLEDIGUNG!

Ersteres ist vor allem nützlich, weil wir alle hier freiwillig und kostenlos schreiben und antworten.

Gern gesehen ist, wenn in der Fragestellung und der weiteren Diskussion klar wird, das der Frager sich irgendwie gedanklich mit dem Thema auseinandergesetzt hat.

Aber mir ist gerade langweilig, darum schreibe ich noch was dazu:
Wenn du in die bekannte Formel die Dichte von Holz einsetzt, bekommst du die Kraft, mit der das Holz von der Erde angezogen wird.
Damit hast du schon die halbe Miete.
Das reicht aber für den Auftrieb nicht aus - das Wasser, das verdrängt wird, hat auch eine Masse.
Die Kraft, mit der das Wasser angezogen wird, musst du auch ausrechnen, und in dein Endergebnis mit einbeziehen.
Das einsetzen in die Formel überlasse ich dem geneigten Leser als Übung.

Der Schlüsselsatz des Wikipediartikels (den du anscheinend nicht mal gelesen hast) ist der erste im Absatz „Statischer Auftrieb“:
Der statische Auftrieb entspricht der Gewichtskraft des verdrängten Fluids (Flüssigkeit oder Gas). Der Effekt ist als Archimedisches Prinzip bekannt.

Falls du es jetzt endlich begriffen hast, wäre ein Dank sehr willkommen.

#13

Zur Vermeidung von Verwechslungen vielleicht die Dichte
so angeben: rho = 700 kg / m³, [;\rho=\frac{700\ kg}{m^3};]

Schön, aber wenn man LaTeX schon beherrscht, spricht auch nichts dagegen, es dann gleich als LaTeX-Formel darzustellen:

\rho = 700 \frac{\rm kg}{\rm m^3}

Schnell und unbürokratisch erzeugt mit diesen drei Zeilen:

\rho = 700 \frac{\rm kg}{\rm m^3}

Mit freundlichem Gruß
Martin
Moderator im Brett Physik

#14

es wird nicht vorgekaut!
Hallo,

und kannst du mir auch bitte sagen wie du auf die 17N gekommen
bist oder werden hier nur intellektuelle Fragen beantwortet?

hier immer noch zu motzen, ist überhaupt nicht angebracht
und ich hoffe, dass sich nicht doch noch ein Dummer findet,
der die Lösung für ganz Faule fix und fertig serviert.

Du solltest endlich anfangen zu lesen, was es mit dem Auftrieb
bzw. Verdrängung und Auftrieb in einer Flüssigkeit auf sich hat.

Ich bin ganz sicher, das dies im Unterricht dargelegt wurde
und auch im Lehrbuch klar beschrieben steht.
Davon abgesehen kann man auch im Internet unter diesen Stichworten
alle notwendigen Infos in sehr ausführlicher Form finden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Archimedisches_Prinzip
http://www.ulfkonrad.de/physik/groessen/auftrieb.htm

Gruß Uwi

#15

Hallo Ph.,

wenn mir jemand Inkompetenz vorwerfen würde wie etwa von dir genannt:

Vor allem nicht für jemandem, der mir Inkompetenz vorwirft,

würde ich demjenigen ganz einfach nicht antworten.

Grüße

watergolf

#16

Huhu!

würde ich demjenigen ganz einfach nicht antworten.

Prinzipiell hast du ja recht.
Aber ich habe beim beantworten seiner Fragen was über Auftrieb gelernt, ich wusste bevor dieser Thread angefangen hat, wirklich nichts darüber.
Und die Formel ist so einfach, das ich sie im Kopf behalten kann.

Also, antworte ich aus reinem Eigennutz, weil ich was dabei lerne.
Und aus genau dem Grund macht es mir Spaß zu antworten.

Zum anderen (und das ist ein eher nickeliger Grund) ärgert er sich so, wenn er eine Antwort nicht versteht - und weil er sich nicht mit ihnen auseinandersetzt, kann er sie auch gar nicht verstehen.
Was bedeutet, ich kann jemanden, der mich ärgert, damit ärgern, das ich ihm richtige Antworten gebe.
Wenn er seinen Kopf aus seinem Hintern zieht, und sich damit beschäftigt, versteht er was ich sagen möchte.

Es ist also eine Win:Win-Situation für mich.

(Abgesehen davon habe ich morgen meine letzte Diplomprüfung, und brauche dringend was, was mich vom Fingernägelkauen abhält.)

Viele Grüße!
Ph.

1 Like
#17

Hallo Martin,

wenn man LaTeX schon beherrscht …

Leider nur rudimentär. :frowning:. Insofern danke für die Tips! :smile:

mfG

#18

Danke!

Aber das nächste mal, wenn du eine Frage von mir siehst, bitte nicht mehr antworten! Ist besser so für beide Seiten.

Und bitte an einem anderen Ort diskutieren als hier, für das habe ich dies Frage nicht gestellt.

#19

Danke!

Bitte!

Aber das nächste mal, wenn du eine Frage von mir siehst, bitte
nicht mehr antworten! Ist besser so für beide Seiten.

Ist OK. Du weißt ja nun wie es geht:

  1. Formel heraussuchen
  2. Herausfinden was die Formel macht (z.B. bei Wikipedia)
  3. Korrekt einsetzen
  4. ???
  5. PROFIT!
#20

Ja

Ein Quader aus Holz(Dichte p = 700kg/m3) mit den Seitenlängen
0.2 0.3 und 0.1m soll unter Wasser gedrückt werden. Welche
Kraft ist nötig?

Auch wenn es so in deiner Hausaufgabe so stehen sollte, hierzulande nimmt man immer noch das Komma zur Trennung zwischen Vor- und Nachkommastellen.

Lösung: 17.7N

Die ist richtig.

Kann mir jemand sagen wie ich zur Lösung komme?

Ja.

Danke!

Bitte, gern geschehen.

P.S. Für sowas brauch ich übrigens keine Formel, nur Wissen, was Auftrieb ist und Kopfrechnen, und für die Umrechnung kp in N den Windows-Rechner. All die Formeln dienen nur der Erleichterung der Rechnungen, wenn du diese häufiger durchführst. So oder so musst du das Problem verstanden haben, um die richtige Formel zu finden und die richtigen Werte einzusetzen. Aber dein Problem ist so simpel, dass man das alles ohne Formeln hinkriegt. Wenn du das nicht schaffst, heißt das, dass du die Physik dahinter nicht verstanden hast, die immerhin seit Archimedes bekannt ist.