Was ist die Auftriebskraft?
Die Auftriebskraft ist jene Kraft, die einen Körper in einem Fluid nach oben drückt und der Gewichtskraft des Körpers entgegenwirkt
Welxhe wichtigen dinge sollte man beachten bei der Dichte
Die Dichte ist eine stoffspezifische Eigenschaft und unabhängig von der Größe oder Form des Körpers.
•Zwei Körper mit gleichem Volumen können unterschiedliche Massen haben, wenn ihre Dichten unterschiedlich sind
Was ist Dichte (ρ)
Dichte beschreibt, wie viel Masse in einem bestimmten Volumen enthalten ist
Die Dichte ist bei den meisten Stoffen eine temperaturabhängige Eigenschaft, da mit steigender Temperatur auch das Volumen steigt und somit die Dichte abnimmt.
Unterschied vom Kraft und Duck
Die Kraft gibt an, wie stark ein Körper auf einen anderen einwirkt, der Druck beschreibt die Wirkung einer Kraft auf eine bestimmte Fläche
Druck kann in allen Aggregatzuständen (fest, flüssig, gasförmig) auftreten.
Formel Der dichte und
In welchen Einheiten wird die Dichte angegeben
p= m/ V
•p die Dichte in Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³),
•m die Masse in Kilogramm (kg),
•V das Volumen in Kubikmetern (m³)
Standardmäßig wird die Dichte in kg/m³ angegeben.
• bei Flüssigkeiten, ist auch kg/L üblich, wobei 1 kg/L = 1000 kg/m³
Wie entsteht die Auftriebskraft bei einem Körper in einer Flüssigkeit
Druck in Flüssigkeiten steigt mit der Tiefe.
•Unten am Körper wirkt daher größerer Druck als oben.
•Diese Druckdifferenz erzeugt eine nach oben gerichtete Kraft: die Auftriebskraft.
•Seitliche Druckkräfte heben sich auf, da sie entgegengesetzt und gleich stark sind.
•Die resultierende Auftriebskraft entsteht nur durch den Unterschied der Druckkräfte zwischen Ober- und Unterseite des Körpers
Schwimmen – Schweben – Sinken
Entscheidend ist der Vergleich zwischen Dichte des Körpers (ρK) und Dichte des Fluids (ρM):
•Schwimmen: pk< pm
•Schweben: pk= pm
•Sinken: pk> pm
Wovon hängt die Größe der Auftriebskraft ab?
Back: Vom verdrängten Volumen (V), der Dichte des Mediums (ρ) und der Erdbeschleunigung (g).
Formel: FA = ρ · V · g
Was ist das verdrängte medium
Das verdrängte Medium ist die Flüssigkeit oder das Gas, das von einem Körper zur Seite geschoben wird, wenn er hineingelegt oder eingetaucht wird.
Wenn du einen Stein ins Wasser wirfst, nimmt der Stein im Wasser Platz ein.
•Dieser Platz war vorher von Wasser eingenommen.
•Der Stein verdrängt also Wasser → das verdrängte Medium ist Wasser.
Wie berechnet man den hydrostatischen Druck?
p = ρ · g · h
(ρ = Dichte, g = Erdbeschleunigung, h = Tiefe)
Was ist hydrostatischer Druck?
Der Druck, der durch eine ruhende Flüssigkeit aufgrund ihres Gewichts entsteht
Was ist Druck (p) in der Physik
Druck beschreibt die Wirkung einer Kraft auf eine bestimmte Fläche .
Wie verläuft die Druckänderungen in Fluiden
Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab (z. B. auf einem Berg).
→ Verläuft nicht linear, sondern wie eine abnehmende Exponentialkurve.
•Druck in Flüssigkeiten (z. B. Wasser) nimmt mit Tiefe zu.
→ Verläuft linear, z. B. Wieso steigt der Druck im Wasser alle 10 m umf 1 bar
Wie lautet die Formel von Druck
Formel
p = F/A
(p = Druck, F = Kraft, A = Fläche)
Einheit:
•Pascal [Pa] = Newton pro Quadratmeter [N/m²]
(1 Pa = 1 N/m²)
•Andere Einheiten: bar, atm
(z. B. 1 bar ≈ 100 000 Pa
Was besagt das Archimedische Prinzip
Es beschreibt den Zusammenhang zwischen Volumen, Dichte, Erdbeschleunigung und Auftrieb.
Das Archimedische Prinzip besagt, dass die Auftriebskraft, die auf einen Körper in einem Medium wirkt, genau so groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Medium
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