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4. Die Entstehung der Auftriebskraft

Die Abhängigkeit des Wasserdrucks von der Tiefe erklärt, weshalb sich Gegenstände im Wasser leichter anfühlen als außerhalb. Denn diese Abhängigkeit von der Wassertiefe bedingt, dass auf die Unterseite eines eingetauchten Gegenstandes stärker nach oben gedrückt wird als auf die Oberseite nach unten. Damit bleibt eine nach oben schiebende Kraft auf den Gegenstand übrig. Mit physikalischen Begriffen formuliert: der Druck bzw. die Kraft durch den Wasserdruck ist auf der Unterseite des U-Bootes größer als auf der Oberseite. Das Wasser übt deshalb auf die Unterseite eine größere Kraft Fu auf das Boot (nach oben) aus als die Kraft Fo, die auf der (gleichgroßen) Oberseite nach unten drückt.

 


Abb. 7: Die Druckkräfte werden durch Pfeile symbolisiert. Je länger der Pfeil ist, desto stärker ist die Druckkraft. Fu und Fo sind verschieden stark. Fu ist größer als Fo.

Die Druckkräfte Fs von den Seiten sind gleich groß, sie heben sich in ihrer Wirkung gegenseitig auf. Wir lassen sie deshalb in den folgenden Betrachtungen weg. Die an der Unterseite nach oben gerichtete Kraft Fu möchte das Boot nach oben schieben, die von oben angreifende Druckkraft Fo möchte es nach unten schieben. Da Fu stärker als Fo ist, bleibt insgesamt eine nach oben gerichtete Kraft übrig, die man Auftriebskraft oder Auftrieb FA nennt:

FA = Fu – Fo         Auftriebskraft

Der Auftrieb sorgt dafür, dass im Wasser befindliche Gegenstände scheinbar leichter sind und sie unter bestimmten Bedingungen auch schwimmen können.

Die nach oben schiebende Auftriebskraft spürt man sehr deutlich, wenn man einen größeren Ball unter Wasser drückt und ihn dort nur mit großer Kraftanstrengung hält.

 

 

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