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U-Boot

Lernziele

  • eine Anwendung des archimedischen Prinzips (Auftriebskraft) kennen lernen
  • das grundlegende Prinzip der Dynamik anhand der Beobachtung der Auswirkungen eines Kräftegleichgewichts (bzw. -ungleichgewichts) verstehen

Ein U-Boot ist ein Wasserfahrzeug, das sich unter Wasser bewegen kann.

Seine Funktonsweise besteht darin, ein Gleichgewicht zwischen Gewicht des Bootes und Auftriebskraft herzustellen. Das Gewicht lässt das Boot sinken, die Auftriebskraft lässt es schwimmen.

  • Ein Gegenstand schwimmt dann, wenn seine Auftriebskraft sein Gewicht übersteigt.
  • Hingegen sinkt ein Gegenstand, wenn seine Auftriebskraft geringer ist als sein Gewicht. 

Die Stärke der Auftriebskraft ist proportional zur Wassermenge, die von den unter Wasser liegenden Teilen eines Gegenstandes verdrängt wird.

  • Ein Gegenstand schwimmt, wenn die Wassermenge die er verdrängt größer ist als seine eigene Masse.
  • Ein Gegenstand sinkt dann, wenn die Wassermenge, die er verdrängt geringer ist als seine eigene Masse.

Sie Animation „sinken oder schwimmen”.

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