[Physikaufgabe] Boot - Anker - Wasser

kanonenfutter · 17.03.2008, 14:46

Hallo Members.

Ich hätt hier mal ein physikalisches Problem zum überdenken für euch. Diese Frage wurde mir während eines Vorstellungsgespräches sozusagen als Eignungstest gestellt. Lösung ist also bekannt - möchte das hier nur mal zur Diskussion stellen:

Sie sind in einem Ruderboot auf einem kleinen Teich und haben den Anker ausgeworfen. Was passiert, wenn Sie den Anker wieder einholen? Wird sich der Wasserspiegel senken, heben oder wird er gleich bleiben?

Wer das Ding schon kennt - Bitte noch _NICHT_ die Lösung verraten

mfg kanonenfutter

borsti · 17.03.2008, 14:49

Er bleibt gleich.

dr_Cox · 17.03.2008, 14:52

Jo seh ich auch so. Bleibt der gleiche Wasserstand (von Wellengang, Verdunstung, kleinen Kindern die ins Wasser pullern etc mal abgesehen).

[EID]-Mr.GiZMO · 17.03.2008, 14:59

Bleibt gleich denn die Verdrängung des Ankers im Wasser ist die selbe, wie, wenn dessen Gewicht anschließend im Boot ist und dadurch das Boot schwerer ist, obwohl, man bedenke den Auftrieb, den der Anker _im_ Wasser hat. Ist jetzt der Auftrieb beim Boot auch größer, wenn der Anker _im_ Boot ist?

Ich revidiere meine Aussage und antworte, der Wasserspiegel sinkt.

(Wenn das mein ehem. Physik-LK-Tutor lesen würde *peinlich*)

kerri · 17.03.2008, 15:16

Steigt. Koennte sogar begruenden, warum, will Euch aber noch weiter raetseln lassen

Gruesslies, Kerri

bigfoot996 · 17.03.2008, 15:19

Zitat:

Zitat von [EID]-Mr.GiZMO

Bleibt gleich denn die Verdrängung des Ankers im Wasser ist die selbe, wie, wenn dessen Gewicht anschließend im Boot ist und dadurch das Boot schwerer ist, obwohl, man bedenke den Auftrieb, den der Anker _im_ Wasser hat. Ist jetzt der Auftrieb beim Boot auch größer, wenn der Anker _im_ Boot ist?

Ich revidiere meine Aussage und antworte, der Wasserspiegel sinkt.

(Wenn das mein ehem. Physik-LK-Tutor lesen würde *peinlich*)

Wat fürn Auftrieb? oO

Es geht doch einzig und allein um das Gewicht bzw. die Masse des Ankers. Die Kraft mit der der Anker das Boot nach unten zieht und somit der Wasserspiegel steigt is die gleiche wie wenn der Anker im Boot liegt und das Boot beschwert und somit weiter nach unten drückt und der Wasserspiegel wieder steigt.

Was mir jedoch grad noch eingefallen is....wenn er im Boot liegt, dann zählt nur das Gewicht...doch wenn er den Anker reinwirft zieht er das Boot mit dem gleichen Gewicht runter wie wenn er drin liegt, ABER es wird durch die Größe/Masse ja noch mehr Wasser verdrängt!

Daher sage ich auch, das er sinkt wenn man ihn rausnimmt! Mittlerweile dann schon -2 bei "Bleibt gleich" und +2 bei "sinkt"!

Gruß
Biggi

EDIT@Kerri: Hm...mist...jetzt würd ich zugern wissen wieso

borsti · 17.03.2008, 15:26

Ja falsch biggi.

Ein Gegensatnd wie der Anker sinkt, dabei verdrängt er ein gewisses Volumen Wasser und erfährt dabei genau den Auftrieb, der Maße des verdrängten Wassers.

Verdrängt der Anker also zB 3l Wasser, erfäht er etwa 3kg Auftrieb. Das hilft aber nix weil der Anker einiges mehr wiegt

Wird der Anker nun aber hochgezogen, bleibt er auf dem Wasser, dadurch das er im Boot liegt. Daher verdrängt er nun indirekt ein größeres Volumen an Wasser als wenn er selbst im Wasser wäre.

Der springende Punkt ist also mal wieder der Betrachtungspunkt. Wo liegt der Startpunkt genau? Das Boot auf dem Wasser mit dem Ankar an board, oder mit dem Anker am Grund...

Ich revdiere jetzt einfach mal auf steigen...

Neosoul · 17.03.2008, 15:57

Ich erinnere schon mal im Vorraus an die lustige "Flugzeug-auf-Rollband"-Diskussion! *g*

Ich bin prinzipiell dafür, dass der Wasserstand sinkt, minimal natürlich, aber sollte meines Erachtens nach sinken!

MfG
Neosoul

StingR4Y · 17.03.2008, 16:01

Kommt das nicht
1. auf den Standpunkt des Betrachters ( Ufer, Boot) und
2. darauf an ob der Anker beim einholen im Grund festgehakt bleibt oder nicht xD

Neosoul · 17.03.2008, 16:05

Standpunkt ist egal, da Wasserhöhe bzw. -tiefe messbar ist (vom Grund bis zur Oberfläche).

@borsti: Die Frage ist für mich ganz klar gestellt. Boot zu jedem Zeitpunkt aufm Wasser.

MfG
Neosoul

Morphois · 17.03.2008, 16:33

Also ich hab grad meine Antwort überdenken müssen.
Meine spontan erste Antwort war, es passiert nichts.

Doch bei weiterer Denkweise, dürfte/müsste der Wasserspiegel steigen, da die gewichtsmäßige Masse des Ankers größer ist wie seine volumenmäßige Masse.
Also die Menge an Wasser, die er verdrängt, wenn er im Wasser ist, durch seine Größe bzw. Masse und das Gewicht, wenn er im Boot liegt und damit das Boot tiefer ins Wasser drückt also somit mehr Verdrängung durch den Bootsrumpf erreicht..

Wenn ich da nen Denkfehler drin hab lasse ich mich gern berichtigen...

borsti · 17.03.2008, 16:37

Zitat:

Zitat von Neosoul

Standpunkt ist egal, da Wasserhöhe bzw. -tiefe messbar ist (vom Grund bis zur Oberfläche).

@borsti: Die Frage ist für mich ganz klar gestellt. Boot zu jedem Zeitpunkt aufm Wasser.

MfG
Neosoul

Darum gehts mir auch nicht...

Die Frage gibt folgende Optionen:
Anker im Wasser -> Anker ins Boot
Anker im Boot -> Anker ins Wasser -> Anker im Boot

kerri · 17.03.2008, 16:40

Zitat:

Zitat von Morphois

Doch bei weiterer Denkweise, dürfte/müsste der Wasserspiegel steigen, da die gewichtsmäßige Masse des Ankers größer ist wie seine volumenmäßige Masse.
Also die Menge an Wasser, die er verdrängt, wenn er im Wasser ist, durch seine Größe bzw. Masse und das Gewicht, wenn er im Boot liegt und damit das Boot tiefer ins Wasser drückt also somit mehr Verdrängung durch den Bootsrumpf erreicht..

Bingo. Wenn der Anker auf dem Grund liegt, verdraengt er sein Volumen (in Litern) an Wasser. Wenn er dagegen auf dem Boot liegt, verdraengt er seine 'Masse' (in Kilogramm, umgerechnet in Liter mit 1l/kg - Dichte von Wasser) an Wasser. Da die Dichte des Ankers mit ca. 8kg/l groesser ist als die 1kg/l des Wassers, verdraengt er auf dem Boot liegend etwa 8 mal so viel Wasser wie wenn er auf dem Grund liegt. Ergo steigt der Wasserspiegel, wenn der Anker im Boot ist.

Gruesse, kerri

borsti · 17.03.2008, 16:48

Zitat:

Zitat von kanonenfutter

Wer das Ding schon kennt - Bitte noch _NICHT_ die Lösung verraten

Wir sollten uns alle schämen!!!!!

dr_Cox · 17.03.2008, 17:00

In der Aufgabenstellung steht aber nicht, dass der Anker auf Grund liegt, sonder nur, dass er sich im Wasser befindet.
Insofern revidiere ich zu: Wasserspiegel sinkt.
Wenn der Anker am Boot hängt, is der Wasserstand des Bootes der gleiche als wäre er im Boot. Aber das Volumen des Ankers fehlt im Wasser... Wasserspiegel in Relation zum Ufer SINKT

Morphois · 17.03.2008, 17:11

Aber was bringt es einem wenn der anker im wasser hängt??
Sichern kann man das Boot per Anker nur wenn der auf Grund liegt.

Caramon2 · 17.03.2008, 17:24

Zitat:

Zitat von dr_Cox

Wenn der Anker am Boot hängt, is der Wasserstand des Bootes der gleiche als wäre er im Boot. Aber das Volumen des Ankers fehlt im Wasser... Wasserspiegel in Relation zum Ufer SINKT

Wenn der Anker am Boot hängt, erfährt er ja auch den Auftrieb durch das Wasser, das er verdrängt. Das ist zwar nicht viel, aber dadurch wird das Boot etwas weniger stark runter gezogen, verdrängt also auch etwas weniger Wasser.

Ich würde sagen: Liegt der Anker auf dem Boden, sinkt der Wasserstand. Wird der Anker angehoben, steigt er, kommt der Anker ins Boot, bleibt er gleich.

Die Frage ist natürlich auch: Wie windig ist es? ist das Ankel am Boden und hat sich verhakt, zieht er das Boot, wenn es durch entsprechend starken Wind zur Seite gedrückt wird, u.U. stärker runter, als er es durch sein Gewicht könnte.

In dem Fall sinkt der Wasserspiegel, 1. wenn der Anker eingeholt wird und 2. wenn das Boot an lang gespült wird.

Oder, wenn der Anker sich nicht löst, man aber immer stärker an ihn zieht, steigt der Wasserspiegel so lange, bis das Boot voll Wasser läuft und sinkt. Dann steigt er wieder, weil ja weniger Wasser verdrängt wird. - Die Frage ist dann aber: Auf welchen Level? Ist er dann höher, niedriger, oder gleich dem Wasserstand, als das Boot noch vor Anker lag?

Wenn das Boot aus Holz ist, also ein leichteres spezifisches Gewicht hat, denke ich, es wird gleich viel Wasser verdrängt. Ist es dagegen aus Metall, also dichter als Wasser, trifft das gleiche zu, wir für den Anker, d.h. der Wasserstand sinkt.

So, damit sollten alle Eventualitäten berücksichtig sein.

Alles Aussagen natürlich ohne Gewähr.

VL · 17.03.2008, 17:27

Jetzt wo ich das alles durchgelesen habe, hab ich son Gefühl als ob sich ein Knoten in meinem Hirn geblidet haben.....

ABer die Lösung von Kerri und Morphois klingt richtig.

dr_Cox · 17.03.2008, 17:29

Zitat:

Zitat von Morphois

Aber was bringt es einem wenn der anker im wasser hängt??
Sichern kann man das Boot per Anker nur wenn der auf Grund liegt.

Das is ne theoretische Aufgabe, da darfste nicht fragen "was das bringt".

Ich kann mich noch an eine Physikaufgabe erinnern die ging ungefähr so:
Sie fahren mit einem Lastwagen mit 10 Tonnen mit konstant 100km/h auf einen entgegenkommenden anderen Lastwagen zu, der konstant 80km/h schnell ist und 5 Tonnen Gewicht hat. Wie weit bewegt sich ihr Lastwagen nach dem Aufprall noch fort?
Wenn man da hinschreibt "Egal, wenn ich das mache bin ich tot" dann gibts 0 Punkte.

Ergo: Frage nie nach dem Sinn

kanonenfutter · 17.03.2008, 17:38

@ borsti: Es ist gemeint, dass der Anker zuerst im wasser ist und dann aufs Boot geholt wird

btw: Hat jmd. jetzt schon Lust auf die Auflösung??

mfg

borsti · 17.03.2008, 17:41

Dann steigt der Wasserstand, Erklärung siehe vorheriger Post.

Und nun bestätige mich

kanonenfutter · 17.03.2008, 17:47

Okay. Da ich denke, dass so ziemlich alle Möglichkeiten von euch durchdacht wurden will ich mal lösen:

Es ist quasi so, wie morphois und kerri schon sagten: Der Anker verdrängt im Wasser ein gewisses Volumen. Da der Anker jedoch eine deutlich größere Dichte hat als das wasser, sinkt er auf den grund. Wenn ich den anker jetzt auf das boot hole, so kommt zum gewicht des bootes auch noch der des ankers hinzu. Das boot ist insgesamt weniger dicht, daher schwimmt es. Dieses zusätliche gewicht muss jetzt verdrängt werden --> Der Wasserspiegel _STEIGT_!

mfg

dr_Cox · 17.03.2008, 17:49

Mist

[EID]-Mr.GiZMO · 17.03.2008, 17:50

**Exit** · 17.03.2008, 19:17

Zitat:

Zitat von kanonenfutter

@ borsti: Es ist gemeint, dass der Anker zuerst im wasser ist und dann aufs Boot geholt wird

btw: Hat jmd. jetzt schon Lust auf die Auflösung??

mfg

Nach der Aussage - ist Deine Auflösung:

Zitat:

Zitat von kanonenfutter

Okay. Da ich denke, dass so ziemlich alle Möglichkeiten von euch durchdacht wurden will ich mal lösen:

Es ist quasi so, wie morphois und kerri schon sagten: Der Anker verdrängt im Wasser ein gewisses Volumen. Da der Anker jedoch eine deutlich größere Dichte hat als das wasser, sinkt er auf den grund. Wenn ich den anker jetzt auf das boot hole, so kommt zum gewicht des bootes auch noch der des ankers hinzu. Das boot ist insgesamt weniger dicht, daher schwimmt es. Dieses zusätliche gewicht muss jetzt verdrängt werden --> Der Wasserspiegel _STEIGT_!

mfg

aber falsch!

Denn wenn der Anker im Wasser ist (nicht am Grund), dann wirkt sein Gewicht auch schon auf das Boot - an dem er ja hängt! Ob die Zugkraft des Ankers im Wasser dieselbe ist, wie die Druckkraft (liegt ja im Boot wenn es draussen ist) im Boot (also im Bezug zum Boot) kann ich jetzt aber nicht sagen.

Meine Vermutung ist, dass die Zugkraft + die Wasserverdrängung des Ankers + die Wasserverdrängung des Bootes = der Wasserverdrängung des Bootes ist, wenn der Anker darin liegt.

Aber astrein begründen kann ich das nicht.