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Um ein Holzblock von 0.1m^3 komplett in Wasser zu tauchen, braucht man nach unten gerichtete Kräfte von 200N. Um den selben Holzblock komplett in Öl zu tauchen, braucht man nach unten gerichtete Kräfte von 70N.

Nun soll die relative Dichte von Öl bestimmt werden.

Geg:

v=0.1m^3

F1 = 200N

F2 = 70N

FA1 = 0.1m^3 * 1000 kg/m^3 * 9.81 m/s^2


Folgende Formel ist ja zur Berechnung der resultierenden Kraft des Holzblockes:

\( F_{G}-F_{A}=F_{R e s} \)


Da für mich FG ebenfalls nach unten gerichtet ist, müsste ja eigentlich

\( F_{G}+F_{X}=200 N \)


Nun bin ich da etwas angestanden, denn FX ist ja ebenfalls unbekannt. Oder liegt da bei mir ein Verständnisproblem vor?


PS: Relative Dichte: Wasser hat ja eine Dichte von 1000 kg/m^3; Öl dagegen weniger (Annahme 800 kg/m^3), so ist die relative Dichte von Öl 0.8, das sollte jedoch nur noch eine Formsache sein.

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Holzkörper (K) in Wasser (H2O):

Fg = -Fres + Fa -> mk*g = -200 N + ρH2O*g*V    (1)

Holzkörper (K) in Öl (Öl):

Fg = -Fres + Fa -> mk*g = -70 N + ρÖl*g*V         (2)

Die Gewichtskraft des Holzkörpers ist in beiden Fällen gleich

-> -70 N + ρÖl*g*V = -200 N + ρH2O*g*V

->  ρÖl*g*V = -130 N + ρH2O*g*V

-> ρÖlH2O = (-130 N)/(ρH2O*g*V) + 1 = -0,1324 + 1 ≈ 0,87

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