Auftrieb Rechner
Mit diesem Auftrieb Rechner können Sie die Auftriebskraft berechnen, also den Auftrieb eines Körpers aus verdrängtem Volumen, Dichte des Fluids und Erdbeschleunigung nach dem archimedischen Prinzip F = ρ × g × V. Geben Sie die Werte ein, und der Rechner liefert die Auftriebskraft in Newton und Kilopond, für Süßwasser, Salzwasser und andere Fluide.
Ergebnisse
Der Auftrieb Rechner gehört zu unserer Sammlung Bewegung & Kraft Rechner. Entdecken Sie weitere Bewegung & Kraft Rechner, um passend zu diesem Werkzeug zu dimensionieren, umzurechnen und Ihre Ergebnisse zu prüfen.
Warum Sie die Auftriebskraft berechnen
Jeder Körper in einem Fluid wird mit einer Kraft nach oben gedrückt, die dem Gewicht des verdrängten Fluids entspricht. Der Rechner ermittelt diese Kraft aus dem verdrängten Volumen und der Dichte des Fluids. Vergleichen Sie sie mit dem Gewicht des Körpers, um zu sehen, ob er schwimmt, sinkt oder schwebt.
Die Formel, um die Auftriebskraft zu berechnen
Die Rechnung nutzt das archimedische Prinzip:
ρ ist die Dichte des Fluids, g die Erdbeschleunigung und V das eingetauchte Volumen. Ist die Auftriebskraft größer als das Gewicht des Körpers, steigt er, bis nur noch so viel eingetaucht ist, dass sein Gewicht ausgeglichen wird. Deshalb schwimmt ein Schiff mit nur einem Teil des Rumpfs unter Wasser.
Beispiel: Auftriebskraft berechnen
Ein Körper verdrängt 0,01 m³ (10 Liter) Süßwasser:
10 Liter eingetauchtes Volumen tragen in Süßwasser also 10 kg.
So können Sie die Auftriebskraft berechnen
Geben Sie das eingetauchte Volumen in Kubikmetern, die Dichte des Fluids und die Erdbeschleunigung ein. Nutzen Sie 1000 kg/m³ für Süßwasser und etwa 1025 kg/m³ für Meerwasser. Der Rechner liefert die Kraft in Newton und in Kilopond, der Masse, die das Fluid tragen kann.
Die berechnete Auftriebskraft richtig deuten
Kilopond ist die einfachste Lesart des Auftriebs: Jeder verdrängte Liter Süßwasser trägt 1 kg. Ziehen Sie das Eigengewicht des Körpers ab, um die zusätzliche Last zu erhalten, die er tragen kann, bevor er sinkt. Für Angaben in Pfund multiplizieren Sie Kilopond mit 2,205.
Wann Sie die Auftriebskraft berechnen
- Schwimmkörper für einen Steg oder ein Floß bemessen
- Die Zuladung eines kleinen Boots prüfen
- Einen Erdtank planen, der nicht aufschwimmen darf
- Physikaufgaben zu Schwimmen und Sinken lösen
Häufige Fehler, wenn Sie die Auftriebskraft berechnen
- Das Gesamtvolumen bei teilweisem Eintauchen nutzen. Nur der eingetauchte Teil zählt.
- Falsche Dichte. Meerwasser ist dichter als Süßwasser.
- Das Eigengewicht vergessen. Die nutzbare Tragkraft ist Auftrieb minus Gewicht.
Tipps, um die Auftriebskraft zu berechnen
- Rechnen Sie Liter in Kubikmeter um, indem Sie durch 1000 teilen.
- Halten Sie bei Schwimmkörpern eine Reserve.
- Nutzen Sie für genaue Arbeiten die örtliche Wasserdichte.
Auftriebskraft von Schwimmkörpern und Booten
Für Schwimmkörper gilt das volle Volumen jedes Körpers als größtes verdrängtes Volumen. Multiplizieren Sie dieses Volumen in Litern mit der Wasserdichte für den gesamten Auftrieb in Kilogramm, ziehen Sie das Gewicht der Konstruktion ab und halten Sie mindestens 20 Prozent Reserve, damit das Deck bei Wellen und bewegten Lasten über Wasser bleibt. Das Volumen zylindrischer Schwimmkörper liefert der Tankvolumen Rechner.
Auftriebssicherung für Erdtanks
Ein leerer Erdtank in wassergesättigtem Boden kann aus dem Erdreich aufschwimmen. Der Auftrieb aus dem vollen Tankvolumen muss durch das Eigengewicht des Tanks, die Erdüberdeckung und Verankerungen oder Betonballast ausgeglichen werden. Bei Zisternen und Heizöltanks im Grundwasser verlangen Hersteller deshalb oft eine Auftriebssicherung.
Tabelle: Auftrieb in verschiedenen Fluiden
| Fluid | Dichte | Auftrieb je Liter |
|---|---|---|
| Süßwasser | 1.000 kg/m³ | 1,00 kg |
| Meerwasser | 1.025 kg/m³ | 1,025 kg |
| Wasser des Toten Meers | 1.240 kg/m³ | 1,24 kg |
| Luft | 1,225 kg/m³ | 0,0012 kg |
Häufige Fragen zum Auftrieb Rechner
Wie lautet die Formel für den Auftrieb?
FA = ρ × g × V: Dichte des Fluids mal Erdbeschleunigung mal eingetauchtes Volumen.
Woran erkenne ich, ob etwas schwimmt?
Es schwimmt, wenn seine mittlere Dichte geringer ist als die des Fluids oder die Auftriebskraft beim vollständigen Eintauchen sein Gewicht übersteigt.
Warum schwimmt man in Salzwasser besser?
Salzwasser ist dichter, dasselbe verdrängte Volumen ergibt also mehr Auftrieb.
Wie viel trägt ein Schwimmkörper?
Sein verdrängtes Volumen in Litern ergibt die Kilogramm, die er in Süßwasser trägt, abzüglich seines Eigengewichts.