Hilfe bei Physikaufgabe!

  • Hallo,


    ich brauche bei dieser Aufgabe sehr dringend Hilfe:


    Auf einem Holzquader Länge=3m Breite=1m Höhe=20cm liegt ein Gewicht von 120Kg. Wie weit taucht der Quader im Wasser ein?


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    Ich hab mal so angefangen:


    Dichte von Holz ist ja 0,6g/cm³


    Also habe ich gerechnet:


    m=s*V


    0,6g/cm³ * 600000cm³ = 360000g = 36000N


    36000N + 12000N = 48000N


    Also sind ja die 48000N die FA oder?


    ...so und jetzt weiß ich nimmer weiter...
    wäre sehr nett wenn mir jemand helfen könnte!


    Mfg

  • Ein Körper schwimmt, wenn seine Gewichtskraft gleich der Gewichtskraft des verdrängten Wassers ist. Die Gewichtskraft des verdrängten Wassers ist abhängig vom eingetauchten Volumen des Körpers.


    In Formeln:


    ρHolz*VHolz, ganzer Körper*g = ρWasser* VHolz, eingetauchter Teil*g


    g, ρHolz, ρWasser, --> kennst du
    VHolz, ganzer Körper = Länge*Breite*Höhe --> kennst du auch


    VHolz, eingetauchter Teil = Länge*Breite*h
    h ist jetzt die eingetauchte Höhe


    Also alle Zahlen einsetzen und nach h umstellen --> fertig ;)


    Hinweis: ρ ist die Dichte


    Hinweis 2:
    [SIZE=1]bullshit gelöscht ;)[/SIZE]

  • ah, moment. Ich habe einen Fehler gemacht.
    Auf dem Holzquader liegt ein Gewicht von 120kg. Habe das "auf" überlesen.


    Dann müssen die 120kg noch in die Rechnung dazu, also


    m + ρHolz*VHolz, ganzer Körper*g = ρWasser* VHolz, eingetauchter Teil*g


    In Zahlen:


    120kg + 0,6g/cm³ * 3m*1m*0,2m * 9,81m/s² = 1g/cm³ * 3m*1m*h * 9,81m/s²


    Jetzt nach h umstellenn und du hast deine Eintauchtiefe.


    Auf die Einheiten achten!! Beim rechnen solltest du alles in gleiche Einheiten umwandeln, also entweder alles in kg und m oder alles in g und cm. Vorallem die Dichte und die Erdbeschleunigung.

  • Tut mir Leid... ich blick das mit dem Umstellen nich ganz... irgendwie... verrechne ich mich dauernt... und ich komm auf irgendwas, das keinen Sinn ergibt.... :(


    Könntest du mir das vllt noch ein bisschen genauer erklären?!
    Wäre sehr nett, weil ich das ja vor der Klasse usw vorrechnen muss... und mir keine Fehler erlauben darf!


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    Aber um das herrauszukriegen brauch ich die Auftriebskraft garnicht? ?(


    Mein Lehrer hat gemeint, ich kriege das durch die Auftriebskraft und durch die Literzahl des verdrängten Wassers usw raus, aber wie, hab ich au net verstanden...


    Mfg

  • Also, ein Körper schwimmt, wenn die Gewichtskraft FG gleich der Auftriebskraft FA ist. (FG=FA)


    Die Gewichtskraft deines Holzblockes ist
    FGHolz = ρHolz*VHolz, ganzer Körper*g
    FGHolz = 600kg/m³ * 3m*1m*0,2m * 9,81m/s²
    FGHolz = 3531,6N
    (Hinweis: Ich habe die Dichte 0,6g/cm³ umgerechnet in die Einheit kg/m. Das sind dann 600kg/m³. Umrechnen tut man das, indem man mit 1000*1000=1000000 multipliziert)


    Dazu kommt jetzt noch das Gewicht was auf dem Holzblock liegt, also die m=120kg -->
    FGGewicht = m*g=120kg*9.81m/s² = 1177,2N


    Das ergibt eine gesamte Gewichtskraft FG=FGHolz + FGGewicht = 3531,6N + 1177,2N = 4708,8N


    Jetzt kommt die Auftriebskraft FA:
    Diese entspricht der Gewichtskraft des verdrängten Wassers. Es wird aber nur soviel Wasser verdrängt, wie tief der Holzkotz eintaucht. D.h.
    FA = ρWasser* VHolz, eingetauchter Teil*g
    FA = 1000kg/m³ * 3m*1m*h * 9,81m/s² = 29430N/m * h


    Die Eintauchtiefe h kennen wir ja nicht. Die 3m*1m*h ist das Volumen des verdrängten Wassers (=das Volumen des eingetauchten Teils vom Holzklotz)


    Zum Schwimmen galt: FG = FA -->
    4708,8N = 29430N/m * h
    --> h = 0,16m


    So, nun ist es aber richtig. Meine 12,4cm von gestern waren auch falsch, da ich bei der 120kg-Masse noch die 9,81m/s² vergessen hatte. :rolleyes:
    War wohl gestern doch etwas zu müde zum Rechnen. :( Sorry