Arbeitsblatt: Wasserdruck/Auftrieb

MNU Wasserdruck – Auftrieb Der Auftrieb Du hast bestimmt schon einmal versucht, einen Ball unter Wasser zu drücken. Das geht viel schwerer als man denkt! Das Wasser treibt den Ball mit grosser Kraft nach oben. Experiment 1: Schlage in eine möglichst hohe Dose vier gleichgrosse Löcher. Eins seitlich dicht am Boden, eins etwa 3 cm vom oberen Rand, eins in der Mitte und eins in den Boden. Drücke die Dose bis an den Rand ins Wasser und beobachte die Wasserstrahlen in der Dose Du siehst, dass der Druck zunimmt, wenn man tiefer in das Wasser eintaucht: Der obere Strahl läuft fast an der Wand herunter der untere wird kräftig in die Dose gedrückt. Experiment 2: Besorge dir ein Kunststoffrohr (Durchmesser etwa 50 mm) mit glattem Rand. Decke eine Glasscheibe auf die Öffnung. Tauche das Rohr mit dem Glasscheibendeckel nach unten unter Wasser. Lass nun erst den Deckel los. Giesse vorsichtig Wasser in das Rohr. In diesem Experiment kannst du die nach oben gerichtete Kraft erkennen, die auch schwere Schiffe trägt. Die Glasscheibe bleibt so lange am Rohr, wie der Wasserdruck von unten grösser ist als von oben. Die nach oben gerichtete Kraft heisst Auftrieb. Der Auftrieb ist umso grösser, je mehr Wasser der eingetauchte Körper verdrängt. Experiment 3: Wiege einen rechteckigen Holzklotz. Lege ihn dann vorsichtig in Wasser, so dass er ganz waagerecht schwimmt. Berechne das Volumen des eingetauchten Klotzteils. Wiederhole das Experiment, indem du den Klotz in Spiritus oder Salzwasser schwimmen lässt. In schweren Flüssigkeiten ist der Auftrieb grösser als in leichten. Die Auftriebskraft eines Körpers ist so gross wie die Gewichtskraft der von ihm verdrängten Flüssigkeit. Denke dir noch ein paar Experimente aus. Was kann man tun, um ein Schiff unsinkbar zu machen? Warum hat wohl ein Schlauchboot mehrere Luftkammern? Das Tote Meer ist dafür berühmt, dass man in ihm auf dem Rücken liegend Zeitung lesen kann. Erkläre diese erstaunliche Tatsache. AK 14. Juni 2008 Das Archimedische Gesetz Sherlock Archimedes Archimedes war ein griechischer Mechaniker, Physiker und Mathematiker. Er wurde 287 v.Chr. in Syrakus geboren. Das war damals eine griechische Kolonie auf Sizilien. Er fand heraus, wie Hebel wirken und konnte bereits nachweisen, dass die Erdoberfläche eine Kugelwölbung hat. Archimedes hat entdeckt, dass ein Körper im Wasser so viel weniger wiegt, wie er selbst beim Eintauchen an Wasser verdrängt. Mit diesem von ihm gefundenen archimedischen Gesetz\ konnte er dem Herrscher von Syrakus helfen einen betrügerischen Goldschmied zu entlarven: Der Goldschmied hatte nämlich eine neue Krone geliefert, aber der Herrscher traute ihm nicht. Er hatte den Verdacht, dass der Goldschmied billigeres Silber in das Gold der Krone gemischt hatte. Archimedes sollte dafür einen Beweis liefern. Die Krone durfte er natürlich nicht beschädigen. Archimedes hatte eine Idee. Er wusste, dass Silber viel leichter ist als dieselbe Menge Gold. Er liess sich einen Klumpen aus reinem Gold geben, der genauso schwer war wie die neue Krone. Dann hängte er den Goldklumpen und die Krone an den Balken einer Waage. Natürlich waren beide im Gleichgewicht. Der Goldschmied rieb sich schon die Hände und lachte sich heimlich ins Fäustchen. Nun aber liess Archimedes zwei Wassergefässe bringen und auf den Tisch stellen. Er hob die ganze Waage hoch und setzte sie wieder auf den Tisch, aber so, dass der Goldklumpen und die Krone, an der Waage hängend, ganz im Wasser untertauchten. Jetzt wurde der Goldschmied blass und bat den Tyrannen von Syrakus um Gnade. Weisst du, woran Archimedes erkennen konnte, dass die Krone nicht aus reinem Gold bestand? Die Zeichnungen auf dieser Seite können dir helfen. Archimedes wurde 212 v.Chr. bei der Eroberung von Syrakus getötet. Folgende Geschichte wird davon er zählt: Als die Römer in die Stadt eindrangen, sass Archimedes in Gedanken versunken auf einem Stein und zeichnete eine geometrische Figur vor sich in den Sand. Einer der römischen Soldaten stürzte auf ihn zu, um ihn gefangen zu nehmen. Archimedes fuhr ihn empört an: Störe meine Kreise nicht!, woraufhin der Römer wütend wurde und ihn erschlug.