Warum schwimmt Holz senkrecht?

Warum schwimmt Holz aufrecht, anstatt sich horizontal auszurichten?

Wenn ein Objekt ins Wasser getaucht wird, wirken zwei Kräfte darauf ein: die Schwerkraft, die es nach unten zieht, und der Auftrieb, der es nach oben drückt. Wenn der Auftrieb die Schwerkraft ausgleicht, schwimmt das Objekt.

Im Falle von Holz ist seine Dichte geringer als die von Wasser. Das bedeutet, dass die nach oben gerichtete Auftriebskraft, die auf das Holz wirkt, größer ist als die nach unten gerichtete Schwerkraft. Dieser Nettoauftrieb treibt das Holz an die Wasseroberfläche.

Doch warum schwimmt Holz aufrecht und nicht flach auf dem Wasser? Dies liegt daran, dass der Auftrieb auf unterschiedliche Weise auf die verschiedenen Teile des Holzes wirkt.

• Oberer Teil: Der Teil des Holzes, der über die Wasseroberfläche hinausragt, erfährt nur eine nach oben gerichtete Auftriebskraft.

• Unterer Teil: Der Teil des Holzes, der unter Wasser liegt, erfährt sowohl eine nach oben gerichtete Auftriebskraft als auch eine nach unten gerichtete Schwerkraft.

Da der Auftrieb auf den oberen Teil größer ist als auf den unteren Teil, wird der Schwerpunkt des Holzes nach oben verschoben. Dies führt dazu, dass sich das Holz um einen Punkt dreht, bis es eine aufrechte Position erreicht.

In dieser aufrechten Position ist der Schwerpunkt des Holzes so weit wie möglich vom Wasser entfernt. Dadurch wird der Auftrieb auf das Maximum gebracht und das Holz stabil an der Oberfläche gehalten.

Wenn das Holz flacher auf dem Wasser liegen würde, wäre sein Schwerpunkt näher am Wasser und der Auftrieb würde abnehmen. Das Holz würde dann nicht länger schwimmen und würde sinken.

Daher schwimmt Holz aufrecht, weil die Auftriebskraft unterschiedlich auf seine verschiedenen Teile wirkt, wodurch sein Schwerpunkt nach oben verschoben wird und es in einer stabilen Position gehalten wird.