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Lösung w-0056

Auftrieb von Schiffen

VersuchAuftrieb einer Masse

Mögliche Messwerte:

Körper Masse in Luft in g Masse in Wasser in g Masse des übergelaufenen Wassers in g
Stein 322 304 19
Metallscheibe 200 192 07
Holzkörper 140 0 140

Ergebnis: Die Masse des verdrängten Wassers entspricht der Massenabnahme des Körpers in Wasser.
Sonderfall Holz: Da Holz schwimmt reduziert sich seine Gewichtskraft in Wasser auf Null. Es wird genau so viel Wasser verdrängt, dass die Masse des Holzkörpers aufgehoben wird.

Aufgabe: Auftrieb eines Schiffes

a) Das Schiff muss 800t Wasser, also V = 800m3. Das Schiff hat eine Grundfläche von A = 40m x 8m = 320m2. Die Einsinktiefe ergibt sich zu s = V/A = 2,5 m
b) Das Schiff darf also maximal V = 320m2 x 7m = 2240 m3 Wasser verdrängen. Dies entspricht 2240t, es darf also maximal 1440t zuladen.
c) Das Schiff fährt von Süßwasser in Salzwasser, d.h. die Dichte des Wassers steigt. Daher würde das Schiff weniger tief einsinken. Das würde es instabiler machen. Daher kann Wasser zugetankt werden, so dass das Schiff stabiler fährt.