⚓ ARCHIMEDISCHES PRINZIP ⚓

„Ein in Flüssigkeit eingetauchter Körper erfährt eine Auftriebskraft, die gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist." – Archimedes (~250 v. Chr.)

⚙ Parameter
F_A = ρfl · g · Veingetaucht
F_G = ρkörper · g · Vgesamt
Nettokraft = F_A − F_G
■ ~ Flüssigkeitsoberfläche
■ ░ Flüssigkeit
■ ↓ Schwerkraft (F_G)
■ ↑ Auftrieb (F_A)
■ ▓ Eingetauchter Körper
🔬 Visualisierung
📊 Druckprofil
⚖ Kräftegleichgewicht
AUFTRIEBSANTEIL
① Verdrängung
Vorher: Nachher: __|__ __|__ | | | [K] | |_____| |_____| Wasserstand ↑
Ein Körper verdrängt beim Eintauchen genau sein eigenes Volumen an Flüssigkeit. Der Wasserspiegel steigt.
② Druckdifferenz
p = ρ·g·h h=0 → p=0 ~~~~~~~~ h=1 → p↑ h=2 → p↑↑ h=3 → p↑↑↑
Der Wasserdruck steigt linear mit der Tiefe. Am Körperboden wirkt mehr Druck als oben → Nettokraft nach oben.
③ Auftriebskraft
F_A = ρ·g·V ↑↑↑↑↑ [▓▓▓▓▓] ↓↓↓↓↓ F_G = m·g
F_A gleicht dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit. Wenn F_A ≥ F_G → schwimmt der Körper.
④ Gleichgewicht
ρ_K < ρ_fl → ↑ ρ_K = ρ_fl → ● ρ_K > ρ_fl → ↓ Schiff: ρ_eff < ρ_fl (Luft im Rumpf!)
Das Verhältnis der Dichten entscheidet. Schiffe aus Stahl schwimmen, weil ihr effektives Volumen groß ist.