Warum ist es einfacher, einen Stein unter Wasser anzuheben?

Warum ist es einfacher, einen Stein unter Wasser anzuheben?

Jeder, der schon einmal versucht hat, einen Stein aus einem See oder Schwimmbecken zu heben, hat es wahrscheinlich bemerkt: Unter Wasser fühlt sich der Stein deutlich leichter an. Warum ist das so? Die Antwort liegt im Archimedischen Prinzip, einem fundamentalen Gesetz der Physik, das uns erklärt, wie Flüssigkeiten und Gase auf Gegenstände einwirken.

Das Archimedische Prinzip besagt: Ein in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetauchter Körper wird von einer nach oben gerichteten Kraft, dem Auftrieb, beeinflusst. Dieser Auftrieb entspricht dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit bzw. des verdrängten Gases.

In unserem Fall mit dem Stein bedeutet das: Wenn der Stein im Wasser ist, verdrängt er eine bestimmte Menge an Wasser. Das Gewicht dieses verdrängten Wassers entspricht der Kraft, die der Stein nach oben abstößt – dem Auftrieb.

Die Masse des Steins bleibt konstant, er wird also nicht leichter. Aber seine Gewichtskraft wird durch den Auftrieb vermindert. Das bedeutet, dass wir weniger Kraft aufwenden müssen, um den Stein zu heben, als wir es an der Luft tun müssten.

Die Kraft, die wir zum Anheben des Steins aufwenden müssen, ist also:

• Gewicht des Steins in der Luft – Auftrieb

Je mehr Wasser der Stein verdrängt, desto größer ist der Auftrieb und desto leichter fühlt sich der Stein an. So können wir schwere Steine, die wir an Land nicht bewegen könnten, unter Wasser problemlos anheben.

Der Effekt des Archimedischen Prinzips erklärt nicht nur, warum Steine unter Wasser leichter zu heben sind, sondern auch Phänomene wie das Schwimmen von Schiffen oder das Auftreiben von Heißluftballons.

Daher ist das nächste Mal, wenn Sie im Wasser einen Stein anheben, denken Sie an Archimedes und sein Prinzip!