vorherige
nächste S.
|
|
|
Wie schwimmt Holz auf Wasser? |
|
|
|
|
|
Ein Rundholz schwimmt immer symmetrisch, wie oben, es taucht je nach seiner
Schwere (Dichte) ein.
|
Ein Brett schwimmt immer flach!
|
Ein Brett schwimmt niemals senkrecht.
|
Wie schwimmt aber ein Kantholz, d.h. ein Quader mit quadratischem Querschnitt?
|
|
|
|
|
So, wenn es aus Balsa ist!
(Schwimmlage "symmetrisch-gerade")
|
So, wenn es schwerer ist, z.B. aus Fichte. Das Kantholz schwimmt nun
unsymmetrisch-schräg!
|
Wenn das Holz schwerer wird, sinkt es. Der Quader dreht sich, schwimmt aber
noch schräg!
|
Bei einer gewissen Dichte schwimmt das Kantholz wieder symmetrisch, nun aber
"spitz"!
|
|
|
|
|
Wird das Holz schwerer, dann sinkt es weiter ein, schwimmt aber noch
symmetrisch-spitz. Die Dichte beträgt nun die halbe Dichte des Wassers.
|
Es schwimmt symmetrisch tiefer in "spitzer" Lage bis zu einer gewissen
Grenzdichte.
|
Bei noch größerer Dichte schwimmt es wieder asymmetrisch-schräg.
|
Holz höchster Dichte schwimmt wieder symmetrisch-gerade.
|
Ich habe meine Untersuchungen zum Problem des schwimmenden Kantholzes auf der
Basis der reinen Mathematik und Physik in Angriff genommen und gelöst,
angeregt
durch einen zunächst fehlerhaften Beitrag in einer Fachzeitschrift (MNU
Heft 4,
1979).
In diesem Beitrag wurde die schräge Schwimmlage anfangs als physikalisch
unmöglich angesehen.
|
Durch meine rein mathematische Analyse habe ich exakt die Dichten bestimmen
können, bei denen ein Kantholz
"gerade", "schräg" und "spitz" schwimmt.
Mein Kollege Hasso B. Manthey hat zeitgleich die Untersuchungen
numerisch und graphisch mit Computerprogrammen vorgenommem und ist im Rahmen
der Fehlergrenzen zu
identischen Ergebnissen gekommen.
|
Meine rein mathematisch bestimmten Grenzwerte erwiesen sich jedoch genauer als
die Näherungswerte des Computers,
was wieder einmal beweist, dass Computerprogramme die reine Mathematik nicht
ersetzen können.
Alle Graphiken dieses Beitrags sind jedoch mit dem Computer angefertigt worden.
|
Die Bilder zeigen:
Ist die Körperdichte kleiner als ½, so liegen die Körper genau
so wie
bei einer im selben Maße größeren Dichte als ½, nur um
180 Grad gedreht.
Ich beschränke mich daher auf die Untersuchung von Körpern mit
Dichten von
½ bis 1.
|
vorherige
nächste S.
|
Ich wollte meine Untersuchungen auch praktisch nachgewiesen sehen und habe
deshalb im Sommer 2002 zusammen mit H.B. Manthey Kanthölzer verschiedener
Dichten in den Tischlereien meiner Wohnumgebung gesammelt. Diese Hölzer
haben
wir schwimmen lassen und die Theorie bezüglich der Schieflage bei
bestimmten
Dichten des Holzes wurde voll bestätigt. Fotos dazu finden Sie auf den
folgenden Seiten.
|
|
|
|
|