⚗️ Archimedisches Prinzip

Die Kraft des Auftriebs verstehen

Das Prinzip:

Ein Körper, der in eine Flüssigkeit (oder ein Gas) eintaucht, erfährt eine Auftriebskraft, die gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist. Diese fundamentale Erkenntnis des antiken Mathematikers Archimedes erklärt, warum Schiffe schwimmen und Ballons fliegen.

FAuftrieb = ρ × g × V
ρ = Dichte der Flüssigkeit | g = Gravitationsbeschleunigung | V = Verdrängtes Volumen

Szenario 1: Objekt sinkt

╔═════════════════╗ ║~~~~~~~~~~~~~~~~~║ Wasser ║~~~ Luft ~~~~║ ║~~ ┌─────┐ ~~~║ ║~~ │ █ │ ~~~║ Obj. schwebt ║~~ ~│█████│~ ~~~║ nicht → sinkt ║~~~┌┴─────┴┐~~~║ ║~~~│∼∼∼∼∼∼∼│~~~║ ║~~~│ OBJ │~~~║ Gewicht > ║~~~│∼∼∼∼∼∼∼│~~~║ Auftrieb ║~~~└───────┘~~~║ ║~~~~~~~~~~~~~~~~~║ ╚═════════════════╝
Gewicht des Objekts > Auftriebskraft
Das Objekt sinkt, da die Auftriebskraft nicht ausreicht, um das Gewicht auszugleichen.

Szenario 2: Objekt schwimmt

╔═════════════════╗ ║~~~~~~~~~~~~~~~~~║ Wasser ║~~~ Luft ~~~~║ ║~~ ┌─────────┐ ~║ ║~~ │ ╭─────╮ │ ~║ ║~~ │ │▓▓▓▓▓│ │ ~║ ║~~ │ ├─────┤ │ ~║ Obj. schwimmt ║~~ │ │~~~~~│ │ ~║ → Auftrieb = ║~~ │ │~~O~~│ │ ~║ Gewicht ║~~ │ └─────┘ │ ~║ ║~~~└─────────┘~~~║ ║~~~~~~~~~~~~~~~~~║ ╚═════════════════╝
Gewicht = Auftriebskraft
Das Objekt verdrängt genug Wasser, um sein Gewicht auszugleichen und schwebt/schwimmt.

Interaktive Animation

Klicke auf "Animation starten" um zu sehen, wie verschiedene Objekte mit unterschiedlichen Dichten auf Wasser reagieren. Grüne Pfeile zeigen die Auftriebskraft, rote Pfeile das Gewicht.

↑ Grüne Pfeile: Auftriebskraft
↓ Rote Pfeile: Gewichtskraft
~ Wasser
█ Objekt