Lösung zu Hofzfloss
Auf das Floss wirken eine Gewichtskraft nach unten und eine Auftriebskraft nach oben ein. Im Gleichgewicht sind beide Kräfte betragsmässig gleich gross:
- [math]F_G = F_A[/math]
Die Gewichtskraft ist gleich Masse mal Gravitationsfeldstärke und die Auftriebskraft gleich Volumen des eingetauchten Körpers mal Dichte des Wassers mal Grravitationsfeldstärke:
- [math]mg = V_{Wasser}\varrho_{Wasser}g[/math]
Die Graviationsfeldstärke kürzt sich weg und die Masse des Holzes kann durch Volumen mal Dichte ersezt werden:
- [math]V_{Holz}\varrho_{Holz} = V_{Wasser}\varrho_{Wasser}[/math]
Nun ersetzt man das Volumen durch Querschnitt (A) mal Höhe:
- [math]Ah_{Holz}\varrho_{Holz} = Ah_{Wasser}\varrho_{Wasser}[/math]
Die Querschnittfläche kürzt sich weg. Es bleibt die Aussage, wonach das Produkt aus Dichte mal Höhe für beide Teile gleich gross ist:
- [math]h_{Holz}\varrho_{Holz} = h_{Wasser}\varrho_{Wasser}[/math]
für die Dichte des Holzes gilt deshalb
- [math]\varrho_{Holz} = \frac{h_{Wasser}}{h_{Holz}}\varrho_{Wasser}[/math] = 600 kg/m3