Warum gehen Schiffe nicht unter - einfach erklärt

Warum gehen Schiffe nicht unterIst es nicht faszinierend, dass tonnenschwere Schiffe im Wasser nicht untergehen? Woher kommt es, dass Schiffe schwimmen können? Diesen Fragen wollen wir in diesem Artikel nachgehen. Sicherlich muss es mit der Form der Schiffe zu tun haben und auch mit dem Medium Wasser, denn im Medium Luft können Schiffe nicht schwimmen.

Geschichte

Schon sehr früh in der Geschichte wurden Schiffe als Transportmittel eingesetzt. Als das Rad noch nicht erfunden war, blieb der Wasserweg als einziges gutes Transportmittel. Man geht davon aus, dass es erste einfache Schiffe und Flöße schon vor über 10.000 Jahre gegeben hat. Das Baumaterial war zu dieser Zeit Holz.

Erst mit dem Stoff Metall konnten richtig große Schiffe gebaut werden, da dies sehr stabil ist. Heutzutage gibt es Frachtschiffe, die bis zu 400m lang sind. Auch heute noch sind Schiffe das Transportmittel Nummer eins, wenn es um Massengut geht. In großen Containern wird sehr viel Fracht auf den Weltmeeren transportiert.

Aber auch im Bereich des Tourismus sind Schiffe sehr wichtig. Kreuzfahrten boomen im Moment. Immer mehr Menschen zieht es auf ein Schiff. Bei All-Inclusive lässt man es sich auf dem Meer richtig gut gehen. Wem aber ein großes Kreuzfahrtschiff zu groß ist, der kann sich auch eine Yacht mieten. Dann kann man ganz individuell seinen Urlaub gestalten. Gute Angebote gibt es unter anderem bei PCO-YACHTING.

Das physikalische Prinzip

Ob ein Gegenstand im Wasser schwimmt oder nicht, hängt nicht unbedingt vom Gewicht des Gegenstands ab, sondern auch von seiner Dichte und Form.

Ist ein Körper massiv gefüllt, z.B. Metallkugel, Holzkugeln, Radiergummi so hängt es allein von der Dichte des Materials ab, ob der Körper schwimmt oder nicht. Ist die Dichte des Körpers geringer als die Dichte des Wassers, so kann der Körper schwimmen, wenn nicht, geht er unter. Werden Körper in eine besondere Form gebracht, kann es aber gelingen, dass auch Körper aus Metall im Wasser schwimmen können.

Es kommt dabei darauf an, wie viel Wasser der Körper verdrängen kann, ohne dass selbst Wasser in den Körper kommt.

Wenn man sich die Kräfte anschaut, so gibt es drei verschiedene Fälle. Dabei kommt es auf das Verhältnis der Auftriebs- und der Gewichtskraft an.

  • Körper steigt hoch und schwimmt: Auftriebskraft ist größer als Gewichtskraft
  • Körper schwebt: Auftriebskraft und Gewichtskraft sind gleich groß
  • Körper geht unter: Die Gewichtskraft ist geringer als die Auftriebskraft.
Wann schwimmt ein Körper
FA=Auftriebskraft
FG=Gewichtskraft

Experiment für Zuhause

Dies kann man Zuhause in einem einfachen Experiment selbst testen. Einzig was man dazu braucht, ist eine Schüssel mit Wasser und ein wenig Knetgummi. Mit diesen zwei Materialien lässt sich die Auftriebskraft sehr gut erfahren.

  • Fülle die Schüssel mit Wasser
  • Forme aus dem Knetgummi eine kleine Kugel. Bringe sie anschließend an die Wasseroberfläche und lasse sie los. Du wirst beobachten, dass die Kugel relativ zügig zu Boden sinkt
  • Forme aus dem Knetgummi eine kleine Schale. Setze die Schale auf das Wasser und du wirst sehen, dass die Schale nicht untergeht. Obwohl es beides mal das gleiche Material war, ist es einmal untergegangen und einmal nicht. Ob ein Körper schwimmt oder nicht, hängt also davon ab, wie viel Wasser verdrängt wird.

Warum können Schiffe schwimmenVerschiedene Arten von Schiffen

Schiffe können nach verschiedenen Kriterien eingeteilt werden. Dies ist unter anderem die Größe, das Baumaterial und die Antriebsart.

Baumaterial: Schiffe können prinzipiell aus Holz, Stahl, Beton und Kunststoff gebaut werden. Die großen Frachter, Kreuzfahrtschiffe und Yachten sind alle hauptsächlich aus Metall gebaut. Dies hat seine Gründe in der Stabilität. Kleine Spielzeugschiffe hingegen sind meist aus Kunststoff, damit sie leicht sind und sich gut transportieren und von Kindern tragen lassen.

Antriebsart: Die Antriebsarten bei Schiffen sind sehr vielseitig. Von Segel, über Dampfmaschine, Dieselmotor bis hin zum Atomreaktor ist alles möglich. Dabei kann auch noch zwischen Schaufelrad, Schiffsschraube und Schiffspropeller unterschieden werden. Moderne Yachten haben mittlerweile zum Teil sogar einen E-Antrieb, ganz ähnlich wie Elektroautos.

Eines haben aber alle Schiffe gemeinsam, ohne technischen Defekt schwimmen sie im Wasser und gehen nicht unter.