Sind Sachen unter Wasser leichter?

Sind Gegenstände unter Wasser leichter?

Unter Wasser fühlen sich Gegenstände oft leichter an als an Land. Dies liegt an einer physikalischen Eigenschaft namens Auftrieb.

Was ist Auftrieb?

Auftrieb ist eine nach oben gerichtete Kraft, die auf einen in einer Flüssigkeit (z. B. Wasser) eingetauchten Körper wirkt. Sie entsteht durch den hydrostatischen Druck, der durch das Gewicht der darüber liegenden Flüssigkeit verursacht wird. Der Druck am Boden des eingetauchten Objekts ist höher als der Druck oben, da mehr Flüssigkeit darüber liegt. Diese Druckdifferenz erzeugt eine Netto-Auftriebskraft, die dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit entspricht.

Auftrieb und scheinbare Gewichtsreduktion

Wenn ein Gegenstand in Wasser eingetaucht wird, wird er durch den Auftrieb nach oben gedrückt. Diese Auftriebskraft wirkt der Schwerkraft entgegen, die den Gegenstand nach unten zieht. Die resultierende Kraft, die wir als verringertes Gewicht wahrnehmen, ist die Differenz zwischen Schwerkraft und Auftrieb.

Formel für die scheinbare Gewichtsreduktion

Die scheinbare Gewichtsreduktion eines eingetauchten Objekts kann mit folgender Formel berechnet werden:

Scheinbare Gewichtsreduktion = Auftriebskraft - Schwerkraft

Beispiel

Ein Stein mit einer Masse von 100 Gramm hat an Land ein Gewicht von 9,8 Newton (100 g * 9,8 m/s²). Wenn er in Wasser eingetaucht wird, wird er durch den Auftrieb um 15 Newton nach oben gedrückt. Die scheinbare Gewichtsreduktion des Steins beträgt daher:

Scheinbare Gewichtsreduktion = 15 N - 9,8 N = 5,2 N

Dies bedeutet, dass der Stein unter Wasser nur noch 5,2 Newton zu wiegen scheint, obwohl seine Masse unverändert geblieben ist.

Fazit

Gegenstände unter Wasser fühlen sich leichter an, weil sie einem nach oben gerichteten Auftrieb ausgesetzt sind. Dieser Auftrieb wirkt der Schwerkraft entgegen und reduziert so das scheinbare Gewicht des eingetauchten Gegenstands.