Berichten zufolge hat Archimedes vor über 2.200 Jahren den Auftrieb in seiner Badewanne herausgefunden, und das gleiche Prinzip erklärt noch immer alles, von der Frage, warum eine Gummiente schwimmt, bis hin dazu, warum ein 200.000 Tonnen schweres Frachtschiff nicht sinkt. Dieser Rechner wendet diese eine Formel – Auftriebskraft entspricht dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit – auf drei alltägliche Fragen an: Wie viel Auftrieb erhält ein untergetauchtes Volumen, ob ein Objekt schwimmt oder sinkt und wie viel von einem schwimmenden Objekt unter Wasser bleibt.

So funktioniert der Auftriebsrechner

Jede Berechnung hier basiert auf dem Prinzip von Archimedes: Fb = ρFlüssig × V × g. Die Registerkarte „Auftriebskraft“ fügt Ihre Flüssigkeitsdichte und das verdrängte Volumen direkt in diese Formel ein. Auf der Registerkarte „Schwimmen“ oder „Senken“ werden die Begriffe Volumen und Schwerkraft vollständig übersprungen – da sie sich beim Vergleich eines Objekts mit der ihn umgebenden Flüssigkeit aufheben, entscheidet nur das Dichteverhältnis über das Ergebnis. Die Registerkarte „Fraktion untergetaucht“ verwendet dasselbe Dichteverhältnis, um den Gleichgewichtspunkt zu finden, an dem das Gewicht eines schwimmenden Objekts genau die Auftriebskraft ausgleicht, die auf seinen untergetauchten Teil nach oben drückt.

Eingaben und was sie bedeuten

Die Flüssigkeitsdichte (kg/m³) ist die Eigenschaft der Flüssigkeit oder des Gases, in der sich das Objekt befindet – Süßwasser (1000), Meerwasser (1025, dichter durch gelöstes Salz) oder Spezialflüssigkeiten wie Quecksilber (13.546) für Laborgeräte. Das verdrängte Volumen (m³) ist der unter Wasser liegende Teil des Volumens des Objekts, nicht unbedingt sein Gesamtvolumen – ein teilweise schwimmendes Objekt verdrängt nur seinen Unterwasserabschnitt. Die Objektdichte, wenn Sie sie angeben, ist die Masse dividiert durch das Gesamtvolumen; Ermitteln Sie die Dichte eines unbekannten Objekts, indem Sie es wiegen und sein Volumen messen (oder die Wasserverdrängungsmethode verwenden: Tauchen Sie es ein und notieren Sie, wie stark der Wasserspiegel ansteigt).

Grenzen und Randfälle

Dieser Rechner geht von einer gleichmäßigen Flüssigkeit mit konstanter Dichte und einem starren Objekt aus, das sich nicht verformt oder Flüssigkeit aufnimmt – die tatsächliche Meerwasserdichte variiert je nach Temperatur und Salzgehalt, und poröse Materialien wie einige Hölzer können sich langsam mit Wasser füllen und ihre Dichte im Laufe der Zeit ändern. Außerdem werden „Floats“ als einfacher Dichtevergleich behandelt; Die tatsächliche Schwimmstabilität (ob ein Schiff umkippt) hängt auch von der Form und dem Massenschwerpunkt ab, was eine andere technische Frage ist als die Frage, ob es überhaupt schwimmt. Für alles, was über einen schnellen Kostenvoranschlag hinausgeht – Schiffbau, Industriepanzerdesign – wenden Sie sich an einen Ingenieur.