Darum schwimmt ein Schiff

31. August 2012

Nächste Woche steigt in Hamburg eine große Messe zum Schiffbau. Dort werden neue Ideen vorgestellt. Doch egal ob neu oder älter: Schwimmen können alle Schiffe. Doch warum eigentlich?

Ein kleiner Kieselstein im Wasser geht unter, ein riesiges Schiff aus Stahl nicht. Warum das so ist? Das lässt sich gut mit folgendem Experiment erklären: Ein aus Alufolie gefaltetes Schiffchen schwimmt an der Wasseroberfläche. Das gleiche Stück Folie zusammengeknüllt zur Kugel aber versinkt, obwohl die Kugel genauso schwer ist wie das Schiffchen. Das zeigt: Ob etwas schwimmt oder nicht, kommt nicht auf das Gewicht an, sondern auch auf die Form.

Und damit auf die sogenannte Dichte. Sie gibt das Verhältnis von Gewicht und Volumen an. Mit Volumen ist der Rauminhalt gemeint. Das Alu-Schiffchen hat ein größeres Volumen als die Alu-Kugel. Deswegen ist die Dichte des Schiffchens geringer. Denn bei dem Schiff verteilt sich das Gewicht auf einem größeren Raum als bei dem Ball. Das führt dazu, dass es deutlich mehr Wasser verdrängt als die Kugel. Und das ist entscheidend.

Denn dadurch wird eine bestimmte Kraft erzeugt: der Auftrieb. Der funktioniert so: Wenn ein Gegenstand im Wasser liegt, drückt er Flüssigkeit weg. Doch das Wasser will diesen Platz zurück haben. Je mehr nun das verdrängte Wasser wiegt, desto stärker drückt das Wasser von unten gegen den Gegenstand, der es verdrängt. Diese Kraft ist der Auftrieb. Und ein Teil des Körpers wird durch diese Kraft getragen.

Wenn der Auftrieb größer ist als das Gewicht des Gegenstandes, schwimmt der Gegenstand. Andernfalls geht er unter. Schiffe sind so geformt, dass sie sehr viel Wasser verdrängen. Ihre Wände sind zwar schwer. Aber im Inneren des Schiffes ist viel Luft - und die wiegt fast nichts. Der Auftrieb von ganz viel verdrängtem Wasser muss also vor allem das Gewicht der Schiffshülle tragen. Und das Schiff schwimmt.

dpa.

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