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  Reinhart Behr:   Schwimmquader - I Vorüberlegung -

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Kapitel I:

Warum schwimmt ein Brett flach, aber nicht hochkant?
Brett flach Brett hoch
Ein langes Brett mit einer Dichte von 0,75 g/cm³ werde ins Wasser gebracht. Es legt sich dann wie in der Zeichnung links, obwohl auch bei senkrechtem Eintauchen (rechtes Bild) Gleichgewicht bestünde. Denn auch dort wäre der Körperschwerpunkt (Sk) genau über dem Schwerpunkt des verdrängten Wassers (Sw).
Wie erklärt sich, dass der Körper die linke Lage einnimmt?
Nun, ein Körper nimmt von sich aus immer die Lage ein, bei der Arbeit zur Einnahme einer anderen Lage nötig ist. Das ist beim Übergang von der linken zur rechten Lage der Fall.

Beweis:
Sw ist rechts tiefer als links. D. h. es muss rechts Wasser aus größerer Tiefe verdrängt werden.
Andererseits liegt jedoch auch Sk rechts tiefer als links.
Das bedeutet bei der Überführung in die rechte Lage Energieersparnis. Diese ist jeodch geringer als der Arbeitsaufwand zur Wasserverdrängung. Denn Sk ist in der rechten Lage um weniger tiefer als dies Sw ist. Daher ist insgesamt Arbeit zur Überführung von der linken in die rechte Lage nötig.
Das Beispiel illustriert:
Ein Körper nimmt in Wasser unter den möglichen Gleichgewichtslagen von sich aus stets diejenige ein, bei welcher der Abstand der Schwerpunkte Sk und Sw minimal ist. Dann herrscht stabiles Gleichgewicht
Das ist die Grundlage für die nun folgende Untersuchung des schwimmenden Quaders.
    
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