Wasserstand des Eises im Becher [Duplikat]

Da Eis eine geringere Dichte als Wasser hat, schwimmt es darauf, das wissen wir alle. Nehmen wir nun an, wenn Eis in einem Glasbecher schwimmt, wenn das Eis schmilzt, sollte sich der Wasserstand im Glasbecher etwas ändern. Aber als ich das im Internet gefunden habe, steht dort, dass der Wasserstand gleich sein wird. Kann das jemand begründen/erklären?

Auf meine Weise wird der Wasserstand abnehmen, weil Eis ein größeres Volumen als Wasser hat. Wenn es also schwimmt, verdrängt es etwas Wasser, das seinem Volumen zum Schwimmen entspricht. Aber wenn es schmilzt, nimmt sein Volumen ab und damit auch der Wasserstand. Ist es richtig oder falsch, was ich denke?

Beachten Sie, dass ein Teil des schwimmenden Eises möglicherweise nicht in Wasser getaucht ist

Antworten (2)

Nehmen wir an, Sie haben einen Eiswürfel, der auf dem Wasser schwimmt. Wie viel des Volumens ist untergetaucht? Oder anders gefragt: Wie viel Wasser wird verdrängt?

Wenn das Eis schwimmt, sind Gewicht und Auftriebskraft im Gleichgewicht: (tiefgestellt ich für Eis , tiefgestellt w für Wasser , tiefgestellt D für Vertriebene .)

ρ ich G v ich = ρ w G v D

so dass

ρ ich ρ w v ich = v D

Nun, was ist das Volumen des Eises, v ich ? Es ist eindeutig

v ich = M ich ρ ich

Setze die obige Formel ein, das ergibt:

v D = M ich ρ w

Diese Formel besagt, dass das durch den schwimmenden Eiswürfel verdrängte Volumen unabhängig von seiner Dichte ist . Wenn also der Eiswürfel schmilzt, bleibt das verdrängte Volumen gleich und der Wasserspiegel steigt nicht.

Bearbeiten (Ich habe die Antwort versehentlich halb fertig gesendet ...):

Dieses Prinzip ist als Flotationsprinzip bekannt :

Jedes schwimmende Objekt verdrängt sein eigenes Gewicht an Flüssigkeit.

Da die Masse des Eiswürfels gleich bleibt - auch wenn er geschmolzen ist - bleibt auch die verdrängte Menge gleich.

NoEigenvalue ist absolut richtig, gute Arbeit. Wenn Sie mit Mathematik nicht vertraut sind oder es nicht wirklich verstehen, schlage ich dieses kleine Experiment vor, um Ihnen zu helfen, es zu verstehen. Geben Sie etwas Wasser in ein Glas und markieren Sie dessen Füllstand. Gießen Sie dann einen Teil des Wassers in ein kleineres Gefäß und frieren Sie es ein. Legen Sie nun das Eis wieder ins Wasser und sehen Sie, dass, obwohl ein Teil des Eises jetzt über dem Wasser schwimmt, der Wasserstand auf seinen ursprünglichen Stand zurückkehrt. Die Masse des vom Eis verdrängten Wassers ist die gleiche wie die des ausgegossenen und gefrorenen Wassers. Das über dem Wasser schwimmende Eis repräsentiert die Volumenzunahme des Wassers durch den Gefrierprozess. Ich hoffe, das hilft, den Prozess zu verstehen.

Wasserstand des Eises im Becher [Duplikat]
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