Auftrieb

Die Auftriebskraft ist ein fundamentales Konzept der Physik, das erklärt, warum Gegenstände in Flüssigkeiten und Gasen aufsteigen oder schweben. Im Alltag macht man sich die Auftriebskraft beim Flug- oder Schiffsverkehr zunutze. In diesem Artikel erfährst du, was die Auftriebskraft ist, wie sie berechnet wird und warum sie wichtig ist.

Grundlegende Begriffe

Auftriebskraft

Die Auftriebskraft ist die nach oben gerichtete Kraft, die auf einen Körper in einem Fluid (Flüssigkeit oder Gas) wirkt. Sie entsteht durch den Druckunterschied zwischen der Ober- und der Unterseite des Körpers.

Archimedes’ Prinzip

Das Prinzip von Archimedes besagt, dass ein Körper, der in ein Fluid eingetaucht ist, eine Auftriebskraft erfährt, die dem Gewicht des verdrängten Fluids entspricht. Dies ist die Grundlage für die Berechnung der Auftriebskraft.

Formel zur Berechnung der Auftriebskraft

Die Formel zur Berechnung der Auftriebskraft $F_A$​ lautet:

$F_A = g \times \rho \times V$

wobei:

• $g$ = Erdbeschleunigung ($9.81 \, \text{m/s}^2$)
• $\rho$ = Dichte des Fluids 
• $V$ = Volumen des verdrängten Fluids

Wie hängen diese Begriffe zusammen?

Die Auftriebskraft und das Archimedes’ Prinzip sind eng miteinander verknüpft. Ein Objekt erfährt in einem Fluid eine Auftriebskraft, die der Gewichtskraft des verdrängten Fluids entspricht. Diese Grundprinzipien gelten sowohl für Schiffe im Wasser als auch für Flugzeuge in der Luft, bei denen der notwendige Auftrieb durch die besondere Form der Tragflächen entsteht.

MedAT-Beispielfrage

Welche der folgenden Aussagen über die Auftriebskraft und das Prinzip von Archimedes sind korrekt?

1. Die Auftriebskraft wirkt nur in Flüssigkeiten und nicht in Gasen.
2. Nach Archimedes entspricht die Auftriebskraft dem Gewicht des verdrängten Fluids.
3. Die Erdbeschleunigung hat keinen Einfluss auf die Berechnung der Auftriebskraft.
4. Ein Objekt erfährt eine größere Auftriebskraft, wenn es in ein dichteres Fluid eingetaucht ist.
5. Die Auftriebskraft ist die nach unten gerichtete Kraft, die auf einen Körper in einem Fluid wirkt.

A) 1 und 3 sind richtig.
B) 2 und 4 sind richtig.
C) 1, 3 und 5 sind richtig.
D) 2, 4 und 5 sind richtig.
E) Alle sind richtig.

Die Antwort findest du im Video.

Unser Physik-Insider-Tipp für den MedAT

Insider-Tipp von Benjamin (MasterClass-Tutor)

Basierend auf unserer Erfahrung empfehlen wir, das Archimedische Prinzip genauer zu lernen. Auf unserer E-Learning-Plattform MEDBREAKER ONE findest du ein Rechenbeispiel inklusive Rechenweg zum Archimedischen Prinzip. Zudem gibt es dort auch weitere wichtige Informationen, die bereits beim MedAT abgefragt wurden.