Archimedisches Prinzip – Was ist das? Eine Definition

Archimedes soll das später nach ihm bekannte Prinzip beim Baden entdeckt haben: Ohne eine Krone aus Gold zu zerstören sollte er herausfinden, ob sie aus reinem Gold besteht oder nicht. Als er sich in seine Wanne setzte sah er, dass Wasser überlief – und zwar genau die Menge, die seinem Körpervolumen in der Wanne entsprach. Er tauchte also einen Barren aus reinem Gold, der so viel wog wie die Krone, in einen Behälter mit Wasser. Die Krone verdrängte aber mehr Wasser als der Goldbarren, also wusste er, dass sie nicht aus reinem Gold bestand.

Wissenschaftlicher ausgedrückt bedeutet der archimedische Auftrieb dies: Es ist die besondere Kraft, die auf ein Objekt einwirkt, das ganz oder teilweise in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht wird, die einem Gravitationsfeld ausgesetzt ist.

Dieses Archimedisches Prinzip lässt sich so definieren: “Jeder Körper, der in ein ruhendes Fluid eingetaucht ist, von diesem vollständig benetzt wird oder seine freie Oberfläche durchdringt, erfährt eine vertikale, von unten nach oben gerichtete Kraft, die dem Gewicht des verdrängten Fluidvolumens entgegengesetzt ist.”

Der archimedische Auftrieb als Beispiel

Betrachtet man also einen Würfel, der der Schwerkraft Fp ausgesetzt ist und in Wasser eingetaucht wird, so erfährt er einen Auftrieb FA in entgegengesetzter Richtung zu dieser Schwerkraft. Je nach der durchschnittlichen Dichte des Würfels wird bei gleichem Volumen die Kraft Fp nicht gleich sein, aber die Kraft FA wird sich nicht ändern. Der Würfel wird schweben, wenn FA>Fp und sinken, wenn FA<Fp.
Anwendungen des archimedischen Auftriebs

Der archimedische Auftrieb erklärt also, warum Schiffe schwimmen oder warum Heißluftballons in die Luft steigen können. Sie erklärt auch, wie man beim Tauchen seinen Auftrieb kontrollieren kann, indem man eine Stabilisierungsweste mit Luft aufbläst oder die Luft ablässt.

Urhebender Autor: Redaktion Futura