Tauchphysik. Eine Powerpoint Presentation von: Erwin Haigis

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Hetty Beyer
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1 Tauchphysik Eine Powerpoint Presentation von: Erwin Haigis

2 Der Verlust an Gewichtskraft eines Körpers beim Eintauchen in eine Flüssigkeit entspricht der Gewichtskraft der Flüssigkeit, die von dem Körper K verdrängt wird. Divepoint 2

3 1 2 3 Divepoint 3

4 4 5 6 Das bedeutet, dass die Auftriebskraft eines Körpers K der Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit entspricht. Divepoint 4

5 Woher kommt aber die Auftriebskraft? Wir wissen, dass der Druck einer Flüssigkeit stetig zunimmt, je weiter man sich von der Oberfläche entfernt. Ein in Flüssigkeit eingetauchter Gegenstand ist daher an seiner oberen Oberfläche einem geringeren Druck ausgesetzt als an seiner unteren Oberfläche, was generell dazu führen f würde, w dass der Gegenstand steigt. Dem entgegen steht aber das Gewicht des Gegenstands, das generell nach unten wirkt, also ein Sinken verursachen würde. w Divepoint 5

6 Ist daher ein Gegenstand schwerer als die von ihm an dieser Stelle verdrängte Flüssigkeit, sinkt er, ist er leichter, steigt er und ist er gleich schwer befindet er sich im hydrostatischen Gleichgewicht und schwebt. Da ja bei einem vollständig untergetauchten Gegenstand das Volumen des Körpers K dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit entspricht, muss die unterschiedliche Gewichtskraft mit der Dichte zu tun haben. Divepoint 6

7 Dichte ist das Verhältnis von Masse zu Volumen (p=m/v <kg/m3>) Wir können k also sagen, dass Körper K mit einer geringeren Dichte als die sie umgebende Flüssigkeit steigen, die mit einer höheren h heren Dichte sinken. Um zum oberen Beispiel zurückzukehren: 1 cm3 Wasser ist schwerer als 1 cm3 Holz und leichter als 1 cm3 Blei, weshalb Holz schwimmt und Blei sinkt. Statischer Auftrieb = (Dichte des Objekts - Dichte der Flüssigkeit) * Volumen der verdrängten Flüssigkeit. Divepoint 7

8 Auswirkungen für f r den Taucher: Auch für f r uns Taucher gilt natürlich das Archimedische Gesetz. Das bedeutet, dass wir zum Tauchen eine durchschnittliche Dichte haben müssen, m die der des Wassers in dem wir tauchen entspricht. Durchschnittlich deshalb, weil die Teile unseres Körpers K (luftgefüllte llte KörperhK rperhöhlen, hlen, Knochen) und unserer Ausrüstung stung (Neoprenanzug( Neoprenanzug,, Stahlflasche) natürlich jeweils eine unterschiedliche Dichte haben. Wenn wir jetzt Tauchen als Sinken, Schweben und Steigen im Wasser bezeichnen und die tatsächliche Fortbewegung ignorieren, benötigen wir zum Sinken eine höhere, h here, zum Schweben die gleiche und zum Steigen eine geringere Dichte als Wasser Divepoint 8

9 Wenn wir jetzt Tauchen als Sinken, Schweben und Steigen im Wasser bezeichnen und die tatsächliche Fortbewegung ignorieren, benötigen wir zum Sinken eine höhere, h here, zum Schweben die gleiche und zum Steigen eine geringere Dichte als Wasser. Um dies zu erreichen benutzen wir verschiedene Tarierhilfsmittel wie Bleigurt und Tarierjacket um variabel tarieren zu können. k Bei einem Tarierjacket spielen sogar zwei Faktoren mit, da sowohl eine (Gesamt( Gesamt-)Dichtereduzierung, als auch eine Volumenerhöhung hung stattfindet, aber letztere ist in diesem Fall unerheblich. Divepoint 9

10 Durch Einpumpen von Luft in das Jacket ändert sich auf den gesamten Taucher bezogen dessen durchschnittliche Dichte - der Taucher hat Auftrieb, ist also positiv tariert. Lässt er wieder Luft über den Inflator ab, erhöht ht er die Dichte des gesamten Tauchers. Entspricht diese Dichte der des umgebenen Wassers, befindet er sich im hydrostatischen Gleichgewicht, ist also neutral tariert. Divepoint 10

11 Lässt er weiter Luft ab (erhöht ht also weiter die Gesamtdichte), hat er Abtrieb, ist also negativ tariert. Lässt er wieder Luft über den Inflator ab, erhöht ht er die Dichte des gesamten Tauchers. Entspricht diese Dichte der des umgebenen Wassers, befindet er sich im hydrostatischen Gleichgewicht, ist also neutral tariert. Divepoint 11

12 Divepoint 12

13 hat noch jemand Fragen?! Divepoint 13

14 Ende Divepoint 14

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