Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Auftriebskraft auf atomarer Ebene zu 100% verstehe. Ich weiß, dass die Kraft auf den Druck zurückzuführen ist, der auf das Objekt ausgeübt wird, aufgrund des Volumens der Flüssigkeit, die das Objekt verdrängt. Ich gehe davon aus, dass die Begründung dafür darin besteht, dass die verdrängte Flüssigkeit gegen die Wände ihres Behälters gedrückt wird, was wiederum eine Normalkraft auf die Flüssigkeit ausübt, die gegen die Schwerkraft auf das Objekt übertragen wird.
Wenn dies nicht der Fall ist, könnte mir dann jemand erklären, warum die Verschiebung eines Volumens der Flüssigkeit eine Kraft auf das Objekt ausübt?
Angenommen, es fällt eine große Wassermasse durch den Weltraum, auf die aufgrund der Schwerkraft eine Kraft einwirkt. Die Flüssigkeit hat keinen Behälter und beschleunigt ewig nach unten. Wenn ein Gegenstand in die Flüssigkeit gelegt würde, würde die Flüssigkeit eine Auftriebskraft gegen die Schwerkraft ausüben?
Die Auftriebskraft ist gleich dem GEWICHT der Flüssigkeit, die ein Objekt verdrängt. Für ein Objektvolumen von "V", wobei "V" das Volumen des Objekts ist, das in eine bestimmte Flüssigkeit eingetaucht ist, entspricht dies:
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Beachten Sie, dass "g" in dieser Gleichung enthalten ist. Im freien Fall ist der effektive Wert von "g" 0. Daher lautet die Antwort auf Ihre Frage "nein", eine Flüssigkeit im freien Fall übt keine Auftriebskraft auf ein darin eingetauchtes Objekt aus. Aus genau diesem Grund sehen Sie Videoaufnahmen von Wasserkügelchen in der Raumstation mit Blasen darin, und die Blasen verlassen das Wasser nicht, weil es keine Auftriebskraft gibt, die sie aus der Wasserphase herausdrängt.
Für den Fall, dass ein Behälter mit Wasser auf der Erdoberfläche steht, erfährt der Behälter eine Schwerkraft, die einen vertikalen Druckgradienten in der Wassersäule verursacht. In diesem Fall erfährt eine Blase in der Wassersäule einen höheren Druck auf der Unterseite der Blase relativ zu der Oberseite der Blase, und dies verursacht eine Nettokraft in Aufwärtsrichtung. Daher steigt die Blase auf, bis sie aus der Wassersäule ausgestoßen wird.
Ich weiß, dass die Kraft auf den Druck zurückzuführen ist, der auf das Objekt ausgeübt wird,
Rechts.
aufgrund des Volumens der Flüssigkeit, die das Objekt verdrängt.
Falsch. Es liegt nicht am verdrängten Volumen. Stellen Sie sich folgende Situation vor. Sie haben einen leeren Behälter, oben offen. Legen Sie einen festen Block auf den Boden, gießen Sie dann etwas Wasser hinein und bedecken Sie den Block. Es wurde Flüssigkeit verdrängt? Es gibt Auftrieb?
Der Auftrieb entspricht zwar dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit, aber die Ursache liegt in Druckunterschieden aufgrund der Schwerkraft. Wenn die Schwerkraft verschwindet (freier Fall), verschwindet auch der Auftrieb.