Archimedisches Prinzip
Das archimedische Prinzip, auch bekannt als Archimedisches Gesetz, beschreibt den Auftrieb, den ein Körper erfährt, wenn er in ein Fluid (Flüssigkeit oder Gas) eintaucht.
Kernpunkte:
- Auftriebskraft: Die Auftriebskraft ist gleich dem Gewicht des vom Körper verdrängten Fluids. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/auftriebskraft)
- Verdrängtes Fluid: Ein Körper verdrängt ein Volumen an Fluid, das seinem eigenen untergetauchten Volumen entspricht.
- Zusammenhang mit Dichte: Ob ein Körper schwimmt, schwebt oder sinkt, hängt von der Beziehung zwischen seiner Dichte und der Dichte des Fluids ab. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/dichte)
- Körper mit geringerer Dichte als das Fluid schwimmen.
- Körper mit gleicher Dichte schweben.
- Körper mit höherer Dichte sinken.
Anwendung:
Das archimedische Prinzip findet Anwendung in vielen Bereichen, z.B.:
- Schiffbau: Bestimmung der Tragfähigkeit von Schiffen.
- U-Boote: Steuerung des Auftriebs und des Abtauchens.
- Ballone: Berechnung des Auftriebs, der für das Aufsteigen benötigt wird.
- Hydrometer: Messung der Dichte von Flüssigkeiten. (https://de.wikiwhat.page/kavramlar/hydrometer)
Mathematische Formulierung:
Die Auftriebskraft (F<sub>A</sub>) kann berechnet werden durch:
F<sub>A</sub> = ρ * V * g
wobei:
- ρ (rho) die Dichte des Fluids ist.
- V das Volumen des verdrängten Fluids ist.
- g die Erdbeschleunigung ist.