„Ein Körper, der in eine Flüssigkeit eintaucht, erfährt eine Auftriebskraft, die gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit ist." — Archimedes (~250 v. Chr.)
🔬 Visualisierung
Körper schwimmt
⚖️ Kräfte & Berechnungen
Formeln:
FA = ρF · g · Vverdrängt
FG = ρK · g · VK
Schwimmt wenn: ρK < ρF
Auftriebskraft FA
Gewichtskraft FG
Normalkraft FN
📚 Hintergrundwissen
🏊 Schwimmen
ρK < ρF
Der Körper taucht teilweise ein bis FA = FG. Das verdrängte Volumen ist kleiner als VK.
⚖️ Schweben
ρK = ρF
Der Körper schwebt in beliebiger Tiefe. Auftrieb = Gewichtskraft ohne Bodenkontakt.
🪨 Sinken
ρK > ρF
Der Körper sinkt auf den Boden. Die Normalkraft des Bodens gleicht die Differenz aus.
🚢 Schiffe
Durch die hohle Form verdrängt ein Schiff viel Wasser. Die mittlere Dichte (Stahl + Luft) ist kleiner als Wasser.
🎈 Ballons
In Gasen gilt dasselbe Prinzip. Helium/Warmluft hat geringere Dichte als Luft → Auftrieb nach oben.
🏥 Anwendungen
Dichte-Messung, Hydrometer, U-Boote (Ballasttanks), Tiefseefische (Schwimmblase), Auftrieb in Technik.