Basic Physics für Allmygenies

@rockandroll

Ja, so meinte er das.

b) nichts, weil die ausgeschöpfte Wassermenge, die zur Folge hätte, dass das Gewicht des Bootes kleiner würde, und weniger Seewasser verdrengte, nun im See landet den Pegel des Sees auf seinem Niveau hält.

Du musst aber bedenken, dass das Boot im vollgeleufenen Zustand eigentlich kein Wasser verdrängt (bis auf das Volumen der Bootswände), da es ja eben mit Wasser vollgelaufen ist. Erst mit dem Ausschöpfen beginnt es wirklich Wasser zu verdrängen.

@ilchegu

vollgelaufen ist auch nicht ganz stimmig. Denn dann würde es mitsamt dem Fischer untergehen, und man könnte überhapt kein Wasser mehr ausschöpfen.
Wenn es der Fischer aber besteigen kann, meinte ich, dass es eben nicht ganz vollgelaufen war, und dann sieht es entsprechend anders aus.

Ansonsten hättest Du Recht.

Naja, nehmen wir mal an, dass das spezifische Gewicht des Fischers kleiner als das des Wasser ist (dass er also sozusagen nicht nur aus Haut und Knochen besteht), dann geht das Boot nicht unter, wenn er einsteigt :)

Zu Frage 1:
Da der körper des Fischers ja nun zusätzlich in das System
See/vollgelaufenes Boot eingebracht wird, erfährt das Wasser natürlich
eine zusätzliche Verdrängung. Folglich muß der Wasserspiegel des Sees
minimal ansteigen. Wenn der Fischer dann anfängt. das Boot nach und nach
leerzuschöpfen, dann passiert mit dem Wasserspiegel des Sees nichts mehr.
Das Wasser im Boot, das er in den See zurückschöpft, verdrängt im See genausoviel
Wasser, wie es auch im Boot zuvor verdrängt hat.

Die Zweite Frage habe ich noch nicht gelesen.
Kommt aber noch......

@Gamma7

Das Wasser im Boot, das er in den See zurückschöpft, verdrängt im See genausoviel Wasser, wie es auch im Boot zuvor verdrängt hat.

Das Wasser verdrängt also Wasser im Boot?

Ich denke, es ist doch eher die Luft im Boot, die Wasser verdrängt und den Seespiegel anhebt :)

@ichegu
Ich habe das vielleicht etwas missverständlich ausgedrückt.
Das Wasser im Boot verdrängt mit dem Boot zusammen genausoviel
Wasservolumen im See, wie es nacher selber wieder einnimmt, wenn
es aus dem Boot zurück in den See geschöpft wird.

@Gamma7

Gamma7 schrieb:Das Wasser im Boot, das er in den See zurückschöpft, verdrängt im See genausoviel
Wasser, wie es auch im Boot zuvor verdrängt hat.

Geeeeeeeeeeeeeeeeeeenur bei Wasser hat mqan dieses Ergebniss. Wäre im Boot eine Flüssigkeit mit anderer spezifischer Dichte als das Wasser des Sees, dann würde sich der Wasserspiegel des Sees beim Ausschöpfen des Bootes ändern.

Nach dem Verdrängungsgesetzt verdrängt ein schwimmender Körper ein Volumen von = (sein Gewicht/spezifische Dichte von Wasser). Da das Wasser im Boot die gleiche spezifische Dichte wie das umgebende Wasser hat, verdrängt es also "schwimmend" (im Boot) die gleiche Menge Wasser wie sein eigenes Volumen, welches dann zu betrachten ist sobald das Wasser in den See gekippt wurde.

Nun, das Boot steigt doch an mit abnemendem Wasserspiegel in selbigem.
dadurch verdrängt es immer weniger Wasser im See.
Also sollte der Wasserspiegel des Sees nicht zunehmen.
Ist da jetzt was falsch an meinem Gedankengang ?


Zur 2. Frage:
Hier gilt wieder das Actio = Reactio -Prinzip.
Da wir, wie uffTaTa sagte, ein abgeschlossenes System haben.
Es ist egal, ob die Fliege im Flugzeug herumfliegt, oder sitzt.
Am Gesamtgewicht des Flugzeuges änder sich jedenfalls nicht.

Das liegt daran, wenn die Fliege fliegt, dann erzeugen die Flügel einen Rückstoßimpuls
nach unten, dessen Kraft genau so groß ist, wie die Gewichtskraft der Fliege selbst.
Dieser Rückstoßimpuls drückt das Flugzeug nach unten.

Nun, das Boot steigt doch an mit abnemendem Wasserspiegel in selbigem.
dadurch verdrängt es immer weniger Wasser im See.
Also sollte der Wasserspiegel des Sees nicht zunehmen.
Ist da jetzt was falsch an meinem Gedankengang ?


1. Du nimmst Wasser aus dem Boot:
Das spezifische Dichte des Bootes ändert sich, es wird weniger Wasser verdrängt und der Wasserspiegel sinkt.
2. Du füllst diesselbe Menge Wasser in den See:
Der Wasserspiegel steigt genau um den Betrag de vorher sank, da du genau das wieder einfüllst was du vorher entnommen hast... (selbe Dichte, selbes Gewicht, selbes Volumen etc.)

Alles klar?

@Schdaiff

Schdaiff schrieb:es wird weniger Wasser verdrängt und der Wasserspiegel sinkt.

man müsste vielleicht noch erwähnen, dass der Wasserspiegel nur ganz kurz sinkt, und zwar solange das Wasser in der Luft ist.
Aber das ist jetzt Haarpsalterei :)

da fällt mir gerade auf, dass die spezifische Dichte des Wassers im Boot (die Dichte von Boot + der Dichte vom Wasser im Boot) kleiner sein müsste als die des Wassers im See, oder?

Weil sich die Dichte des Bootes dazuadiert und im Schnitt eine andere Dichte ergibt.
Oder irre ich?

ja, ändert aber nichts daran, dass ein Liter Wasser, ob im Boot oder im See immer die gleiche Wassermenge verdrengt.

Also ich würde sagen, es kommt darauf an, ob das Material, aus dem das Boot besteht, die gleiche Dichte wie das Wasser hat.
Angenommen, das Boot ist z.B. aus 1m³ Stahl mit, sagen wir, 7 kg/l und für Wasser nehmen wir 1kg/l als Dichte. Dann verdrängt das "getauchte" Boot 1m³ Wasser, das leere jedoch 7m³. Der See würde als mit ausgeschöpftem Boot ansteigen.

zu 2) die Fliege hat Masse eine Masse und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit. Wenn Sie irgendwo im Flugzeug landet, gibt sie einen Impuls an das Flugzeug weiter und beeiflusst es also.

Das Boot könnte natürlich auch aus10 dm³ Schaumpolystrol mit einer Dichte von 0,4 kg/l bestehen und ein Fassungsvermögen von 100 Litern haben. Wenn es voll ist (Ich bezweifle, dass es das aushält) verdrängt es 104 Liter wasser, in leeren Zustand nut 4 Liter. Wenn man so ein Boot leerschöpft, sinkt der Wasserstand im See ^^

@eszet
Ich denke doch, dass das so gemeint war das man die Dichte und das Gewicht von Mann und Boot vernachläsigen kann. ^^

Nun müsste man dann vielleicht ja doch noch mal ein paar Dinge klären:

Ich habe es so verstanden, dass das bis zum Rand hin vollgelaufene Boot immer noch schwimmt (also sein Eigengewicht und das Gewicht des in ihm enthaltenen Wassers verdrängt). Weiterhin muss es noch soviel Auftrieb haben, dass es noch das Gewicht des Anglers tragen kann. (Verdrängung: Eigengewicht, Wasser, Angler)

Weiterhin muss es so konstruiert sein, dass es, obwohl völlig gefüllt noch oberhalb der Wasseroberfläche ist, nur dann funktioniert die Nummer mit dem ausschöpfen.

Unter dieser Vorraussetzung spielt aber weder das Material noch die Dichte des Bootes eine Rolle. Das schon angeschprochene Stahlschiff würde nicht mehr schwimmen, wenn es nicht entsprechende Luftkammer (Verdrängung, s.o.) haben würde. Die Dichte können wir also außen vor lassen.

Nun können wir uns trefflich über die Dichteunterschiede von Regenwasser und Seewasser unterhalten. Nehmen wir also mal an, das Boot sei mit reinem Regenwasser (=destillierten Wasser) gefüllt. Dann ist die Dichte des Wassers also geringer als die des Teichwassers. Da die Verdrängung des Wasser im See aber dem Gewicht und nicht dem Volumen entspricht, darüberhinaus, das Wasser, das in den See gepützt wird, den Teich verdünnt, also weniger Tragfähig macht, müsste der Teichspiegel steigen, da er ja bei geringerer Dichte immer noch das Eigengewicht des Bootes und des Anglers tragen muss. (Ein Effekt, der mit Sicherheit berechnet, aber nie im Leben gemessen werden kann!)

Das gleich gilt für die Fliege im Flugzeug. (Berechenbar, nicht messbar). Und ja, das Flugzeug würde leichter werden. Stellen wir uns folgenden Versuchsaufbau vor: Eine Behälter, an derem oberen Ende eine Gewicht von sagen wir 2 kg befestigt ist. Steht die Anordnung nun auf einer Waage, so sehen wir die Gewicht von Behälter und Gewicht. Lösen wir nun das Gewicht, würde die Waage (vorrausgesetzt sie ist so genau und schnell) ein um zwei kg geringeres Gewicht anzeigen. Zumindest für die Zeit des Falles. Es mag zwar richtig sein, dass die Fliege einen Impuls auf die Luft ausübt, aber dieser würde sich allenfalls als Druck innerhalb des Fliegers gleichverteilt auf die Außenhaut bemerkbar machen, nicht als rein nach unten gerichtete Gewichtskraft.

Lufton schrieb:aber dieser würde sich allenfalls als Druck innerhalb des Fliegers gleichverteilt auf die Außenhaut bemerkbar machen, nicht als rein nach unten gerichtete Gewichtskraft.

das scheint mir auch so richtig zu sein, denn die Luft ist kein starrer Körper, der die Kraft des Flügelschlags direkt nach unten leitet, sondern ein nach allen Seiten hin verteilt

sondern ein Medium das die Kraft nach allen Seiten hin verteilt...

@Lufton

Lufton schrieb:Das gleich gilt für die Fliege im Flugzeug. (Berechenbar, nicht messbar). Und ja, das Flugzeug würde leichter werden. Stellen wir uns folgenden Versuchsaufbau vor: Eine Behälter, an derem oberen Ende eine Gewicht von sagen wir 2 kg befestigt ist. Steht die Anordnung nun auf einer Waage, so sehen wir die Gewicht von Behälter und Gewicht. Lösen wir nun das Gewicht, würde die Waage (vorrausgesetzt sie ist so genau und schnell) ein um zwei kg geringeres Gewicht anzeigen. Zumindest für die Zeit des Falles. Es mag zwar richtig sein, dass die Fliege einen Impuls auf die Luft ausübt, aber dieser würde sich allenfalls als Druck innerhalb des Fliegers gleichverteilt auf die Außenhaut bemerkbar machen, nicht als rein nach unten gerichtete Gewichtskraft.

na, das stimmt so nicht. Die Fli8ege befindet sich nicht im freien Fall, sondern im aerodynamischen Flug. Und in diesem Fall gilt, wie schon gesagt, Actio=Reaktio. Die Fliege muss eine Kraft nach unten aufbringen um ihr Gewicht zu halten und diese Kraft braucht im der hermetisch geschlossenen Kabine natürlich eine Gegenkraft, welche das Flugzeug aufbringen muss.