ein körper, der ganz oder teilweise in eine flüssigkeit eintaucht, ist scheinbar leichter. dieser scheinbare gewichtsverlust wird durch eine kraft hervorgerufen, die der schwerkraft entgegenwirkt. wir nennen sie auftrieb .
vom hydrostatischen druck wissen wir, daß er nach allen richtungen gleich wirkt und mit zunehmender tiefe größer wird. wenn nun ein körper in eine flüssigkeit eintaucht, so werden zwangsläufig teile des körpers tiefer als andere sein. auf diese tieferen teile wirkt somit eine größere kraft (nach oben) als auf die höher gelegenen teile. das heißt die kraft nach oben ist größer als die nach unten. dadurch wirkt der gewichtskraft eine kraft entgegen, und der körper erscheint leichter!
je größer die dichte einer flüssigkeit ist, desto stärker wirkt der auftrieb. (vergleiche meerwasser - süßwasser)
in diesem java-applet ist ein einfaches experiment zur auftriebskraft dargestellt: ein quaderförmiger festkörper, der an einer federwaage befestigt ist, wird in eine flüssigkeit eingetaucht (ziehen mit der maus!). dabei verringert sich die gemessene kraft, die sich als differenz von gewichtskraft und auftriebskraft ergibt.
in den textfeldern lassen sich (in gewissen grenzen) die voreingestellten
werte für grundfläche, höhe und dichte des quaders
sowie für die dichte der flüssigkeit verändern.
sobald eine solche änderung mit der enter-taste bestätigt wird,
rechnet das programm die neuen werte für eintauchtiefe, verdrängtes
volumen, auftriebskraft, gewichtskraft und gemessene kraft aus und zeigt
diese an. dabei wurde eine fallbeschleunigung von
wird eine überschreitung des messbereichs angezeigt, so ist in der auswahlbox rechts unten ein weniger empfindlicher bereich zu wählen.
ein körper schwimmt, wenn der auftrieb größer als das gewicht ist.
ein körper schwebt, wenn der auftrieb gleich dem gewicht des körpers ist.
ein körper sinkt, wenn der auftrieb kleiner als das gewicht des körpers ist.