⚖️ Das Archimedische Prinzip

Visualisierung von Auftrieb und Verdrängung

Grundprinzip

Ein in einer Flüssigkeit (oder einem Gas) eingetauchter Körper erfährt eine Auftriebskraft,
die gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit (oder des Gases) ist.

F_Auftrieb = ρ × g × V
(ρ = Dichte, g = Fallbeschleunigung, V = verdrängtes Volumen)
Szenario 1: Objekt sinkt
        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        ~     WASSER        ~
        ~                   ~
        ~   Auftrieb: ↑↑    ~
        ~        50 N       ~
        ~                   ~
        ~    ╔═════╗        ~
        ~    ║     ║ Gewicht~
        ~    ║  ⊕  ║   ↓    ~
        ~    ║     ║  100 N ~
        ~    ╚═════╝        ~
        ~                   ~
        ~~~~~~~~~~~~~~~~▼~~~
        
        Nettokraft: 100N - 50N = 50N ↓
        Resultat: OBJEKT SINKT
Erklärung: Das Objekt hat ein höheres Gewicht (100 N) als die Auftriebskraft (50 N). Da das Objekt dichter als Wasser ist, sinkt es nach unten.
Szenario 2: Objekt schwebt
        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        ~     WASSER        ~
        ~                   ~
        ~   Auftrieb: ↑↑    ~
        ~       100 N       ~
        ~                   ~
        ~    ╔═════╗        ~
        ~    ║     ║ Gewicht~
        ~    ║  ◉  ║   ↓    ~
        ~    ║     ║ 100 N  ~
        ~    ╚═════╝        ~
        ~                   ~
        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
        
        Nettokraft: 100N - 100N = 0N
        Resultat: OBJEKT SCHWEBT
Erklärung: Das Objekt hat das gleiche Gewicht wie die Auftriebskraft (beide 100 N). Die Kräfte sind im Gleichgewicht, daher schwebt das Objekt in Wasser.
Legende und Symbole:
~ Flüssigkeit (Wasser)
↑ Auftriebskraft (nach oben)
↓ Gewichtskraft (nach unten)
⊕ Dichtes Objekt (sinkt)
◉ Neutrales Objekt (schwebt)
Historischer Hintergrund: Archimedes von Syrakus (ca. 287-212 v.Chr.) entdeckte dieses Prinzip angeblich beim Baden und soll nackt durch die Straßen gelaufen sein, um seine Entdeckung auszurufen!