🌊 Wasserbassin – Draufsicht & Querschnitt
~ Wasser
█▓▒ Objekt
↑ Auftrieb F_A
↓ Schwerkraft F_G
░ verdrängt. Wasser
⚙ Parameter
600
30
1000
100%
Die Eintauchtiefe wird automatisch berechnet wenn das Objekt schwimmt. Manuell erzwingen durch Schieber (simuliert halb eingetauchten Zustand).
📐 Physikalische Grundlagen
Auftriebskraft:
F_A = ρ_Fluid · V_ein · g
Gewichtskraft:
F_G = ρ_Obj · V_Obj · g
Gleichgewicht:
F_A = F_G
→ Objekt schwebt
Schwimmbedingung:
ρ_Obj < ρ_Fluid
Verdrängtes Volumen:
V_ein = (ρ_Obj / ρ_Fluid) · V_Obj
(beim Schwimmen)
g = 9,81 m/s²
Beispiele:
Holz: ρ ≈ 600 kg/m³ → schwimmt
Eis: ρ ≈ 917 kg/m³ → schwimmt
Eisen: ρ ≈ 7874 kg/m³ → sinkt
Stahl-U-Boot: kann tauchen
→ Ballasttanks ändern
Gesamtdichte!
Schiff aus Stahl:
Hohlraum ↑ → ρ_gesamt ↓
→ schwimmt trotz Stahl!
Historisch:
Archimedes erkannte das Prinzip
in der Badewanne (~250 v.Chr.).
Er soll „Heureka!" (Ich hab's
gefunden!) gerufen haben.
Anwendungen:
• Schifffahrt & U-Boote
• Heißluftballons
• Hydrometer (Dichtemessung)
• Fisch-Schwimmblase
• Schwimmwesten