Warum geht ein Schiff im Wasser nicht unter?

Warum sinken Schiffe nicht?

Auf den ersten Blick mag es überraschend erscheinen, dass ein großes, schweres Objekt wie ein Schiff auf Wasser schwimmen kann. Schließlich sinken kleinere Objekte wie Steine ​​oder Holzstücke leicht. Wie schaffen es Schiffe also, dem Versinken zu widerstehen?

Die Antwort liegt im Prinzip von Auftrieb. Auftrieb ist eine von unten nach oben wirkende Kraft, die von einer Flüssigkeit (in diesem Fall Wasser) auf einen darin eingetauchten Gegenstand ausgeübt wird.

Das archimedische Prinzip

Das archimedische Prinzip besagt, dass die Auftriebskraft auf ein Objekt der Gewichtskraft des vom Objekt verdrängten Wassers entspricht. Mit anderen Worten: Ein Gegenstand schwimmt, wenn sein Gewicht durch die Auftriebskraft ausgeglichen wird.

Die Form eines Schiffes

Die Form eines Schiffes ist so konzipiert, dass sie beim Eintauchen in Wasser so viel Volumen wie möglich verdrängt. Der Rumpf eines Schiffes ist hohl, was ihm eine geringere Dichte als Wasser verleiht. Durch die Verdrängung einer großen Wassermenge erzeugt das Schiff eine große Auftriebskraft.

Tiefgang

Wenn ein Schiff ins Wasser gesetzt wird, sinkt es so tief, bis die Auftriebskraft seinem Gewicht entspricht. Dieser Punkt wird als Tiefgang des Schiffes bezeichnet. Der Tiefgang bestimmt, wie viel von dem Schiff über Wasser sichtbar ist.

Faktoren, die den Auftrieb beeinflussen

Neben dem Volumen verdrängten Wassers können verschiedene Faktoren den Auftrieb beeinflussen, darunter:

• Dichte der Flüssigkeit: Dichte Flüssigkeiten erzeugen einen größeren Auftrieb als weniger dichte.
• Form des Objekts: Stromlinienförmige Objekte haben einen geringeren Widerstand und verdrängen mehr Wasser, was zu einem größeren Auftrieb führt.
• Oberflächenspannung: Die Oberflächenspannung an der Grenze zwischen Objekt und Flüssigkeit kann Einfluss auf den Auftrieb haben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein Schiff nicht sinkt, weil sein Gewicht durch den Auftrieb des verdrängten Wassers ausgeglichen wird. Die hohle Form des Schiffes sorgt für eine geringere Dichte als Wasser, und das Schiff sinkt so tief, bis die Auftriebskraft dem Gewicht entspricht.