Wir müssen ein UBoot
mit den maximalen Maßen von 10 cm * 10cm * 15 cm
bauen ,
welches abtaucht , wenn man es unter Wasser drückt
und nach 1-3 Minuten von alleine wieder auftaucht.
Weiß jemand, wie man dieses Problem löst ?
Das Problem an der Fragestellung ist ja eigentlich, dass sich die mittlere Dichte des U-Boots nach 1-3 min vermindert, und zwar klein genug wird. Spontan fallen mir da chemische Reaktionen als Mittel zum Zweck ein (z.B Feststoffe werden zu Gasen;oder Gase befinden sich unter einer Glocke, reagieren zu l oder s, fallen unten aus dem Gefäß), wobei dabei eher das Problem sein wird, entweder von Anfang der Zeitmessung an eine Reaktion zu finden, die nicht zu schnell ist, bzw. mittels einer Schalttechnik diese auszulösen. Man könnte natürlich auch aus dem Wasser der Umgebung mittels hoher Spannungen Gase erzeugen (H_2 und O_2; Elektrolyse), wobei man dann eine Form benutzen müsste, die den nötigen Auftrieb erzeugt, zunächst knapp größer 1, die gase bringen das knapp unter 1 (ich gehe von wasser aus), die benötigte Elektrizität unterbringen und die Gase unter einer Art Glocke auffangen UND die Größenanforderungen erfüllen. oder wie wärs mit einer Art Antrieb?
Wie du sicherlich merkst, hab ich keine Paradelösung parat, aber vielleicht konnte ich immerhin ein paar Denkanstöße geben 
Meld dich mal wenn du Ergebnisse hast, die funktionieren
MfG (und viel Erfolg)
dueseduese
Hi,
dazu muss das Uboot unter Wasser mit der Zeit seine Dichte verringern. Das geht wohl am besten, wenn Gas expandiert, oder besser, wenn es von flüssig zu gasförmig übergeht. Ich würde irgendwelche Gaskartuschen besorgen, in denen verflüssigtes Gas drinne ist, dass nachm abtauchen einen Ballon aufpustet, oder so.
Wenn das Uboot erst schwimmen soll, und erst nachm abtauchen unter Wasser bleiben soll, dann noch folgende Idee:
Lasst einen Freiraum, in dem Luft ist, wenn das Uboot schwimmt. Wenn man es untertaucht, läuft dieser Freiraum mit Wasser voll, und das Uboot schwimmt nicht mehr. Das expandierende Gas drückt das reingelaufene Wasser aber wieder raus (mittels Luftballon oder Kolben), so dass es nach ner Zeit wieder auftaucht. Ideal wäre dann noch, wenn man das Gas nachm auftauchen wieder zurück in die Kartusche drücken könnte, so dass das Uboot wieder schimmen kann, und das ganze von vorne losgehen kann.
Vielleicht kann das eindringende Wasser beim Untertauchen ja eine Art Schalter betätigen, die die Kartusche etwas öffnet, und so den Auftauchvorgang automatisch einleitet.
Soweit meine Idee auf die Schnelle!
Cooles Projekt, viel Spaß beim Umsetzen!
Wir dürfen aber keine Stoffe benutzen, welche
mit Wasser reagieren und dabei Gas entwickeln (Brausetabletten)
Wir dürfen keine Stoffe verwenden, welche mit Wasser reagieren und dabei Gase erzeugen !! (keine Brausetabletten)
Unsere Physiklehrer meinte, dass wir das UBoot in 5 Minuten fertig bauen könnten und das die Idee sehr simpel ist.
MfG Borki
Da kann ich leider nicht helfen. Guten Tag!
Ich wüsste nicht, wie man das ohne Elektronik oder extrem komplizierte Mechanik hinbekommen sollte…
Zum einen wäre es nett gewesen, wenn du das gleich in der Frage geschrieben hättest! Zum anderen reagiert eine Gaskartusche nicht mit Wasser, zumindestens nicht im Sinne einer chemischen Reaktion.
Da reale Uboote ähnlich arbeiten wie ich beschrieben hatte (siehe Tauchzelle bei Wikipedia), vermute ich, dass das auch der Hintergrund eurer Aufgabenstellung ist.
Mehr kann ich dazu leider nicht sagen.
Wir dürfen aber keine Stoffe benutzen, welche
mit Wasser reagieren und dabei Gas entwickeln
(Brausetabletten)
Spontane Idee: schau in die Chemie und nimm etwas mit an Bord, das bei Kontakt mit Wasser Gas freisetzt und dadurch Wasser aus dem Bootsinneren verdrängt.
Grüße,
Carsten
Wir müssen ein UBoot
mit den maximalen Maßen von 10 cm * 10cm * 15 cm
bauen ,
welches abtaucht , wenn man es unter Wasser drückt
und nach 1-3 Minuten von alleine wieder auftaucht.
Schön!
Weiß jemand, wie man dieses Problem löst ?
Bestimmt.
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Aber ich nicht. 
Bei Deinem konkreten Problem kann ich Dir nicht helfen. Aber ich kann Dir ein paar allgemeine Tipps geben:
Wenn Du möchtest, dass Dir jemand hilft, solltest Du zeigen, dass Du das zu schätzen weisst: Benutze eine Anrede, z.B. „Lieber Experte“. Bedanke Dich. Verabschiede Dich mit einem Gruß. Wenn Du auf all das keinen Bock hast, ok. Dann kannst Du aber auch nicht erwarten, dass der Angeschriebene Bock hat, Dir zu helfen.
Ansonsten: Die Interessengebiete der Angefragten berücksichtigen. In meinem Fall: Was genau hat Dein Problem mit meinen Interessengebieten Quantenfeldtheorie, etc. zu tun?
Viel Erfolg noch bei Deinem Projekt,
Christoph
Hallo,
das hängt von mehreren Faktoren ab.
Wenn man einfach eine Plastikflaschen nimmt, ist die Auftriebskraft sehr groß, weil die Massen von Wasser und Luft sich sehr stark unterscheiden.
Nun kann man die Flasche teilweise mit Wasser oder ähnlichem füllen, Dann steigt sie langsamer nach oben.
Wenn der Massenunterschied zwischen der verdrängten Wassermasse und der Masse des U-Bootes nur noch gering ist, steigt das U-Boot auch nur noch langsam nach oben.
Wenn man weiß, wie weit man das Boot unter Wasser drückt, kann man über die Auftriebskraft (die von der Massendifferenz zwischen Boot und verdrängter Wassermasse abhängt) berechnen, wie lange das Boot für die vorgegebene Strecke benötigt (konstant beschleunigte Bewegung).
Dabei ist wichtig, dass bei Luftfüllung die Auftriebskraft der Gewichtskraft der verdrängten Wassermasse entspricht. Würde man die PE-Flasche (das Boot) mit Wasser füllen, und die Masse der Flasche vernachlässigen, würden siech die nach unten wirkende Gewichtskraft der Flasche und die nach oben wirkende Auftriebskraft genau kompensieren und das Boot würde im Wasser schweben.
Ich hoffe, das hilft weiter.
… leider kann ich nicht helfen.
Grundsätzlich muss der Trick ungefär so funktionieren:
Man hat einen Behälter in dem Uboot, der Luft enthält. Der hat eine Verbindung nach außen, durch die Wasser einströmen kann, wenn man es nach unten drückt. Durch den Wasserdruck wird dann die Luft komprimiert. Wenn man loslässt steigt es langsam auf, weil die Luft das Wasser wieder herausdrückt. Dazu muss man die Öffnung eben möglichst klein machen, damit es nicht zu schnell geht.
Hallo Borki,
vorweg: alles taucht ab, wenn man es mit Kraft unter Wasser drücken muss. Es taucht dann auch gleich wieder auf, wenn man es wieder los läßt.
Damit lässt sich das Archimedische Prinzip (Die Auftriebskraft eines Körpers in einem Medium ist genauso groß wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums) eigentlich schon veranschaulichen.
Das handwerkliche ist eigentlich der schwierigste an der Sache.
Nimm ein rechteckige wasserdichte Kunststoffdose.
Drück sie unter Wasser und fange das Wasser auf.
Wiege das Wasser.
Das Gewicht des verdrängten Wassers ersetzt du durch Sand, den du in die Dose füllst (Dosengewicht berücksichtigen)
Hier kannst du ohne grossen Aufwand mit der Sandfüllmenge solange experimentiern bis das Dosen-U-Boot leicht Auftrieb hat.
Dann „belädst“ du das Dosen-U-Boot mit Zuckerwürfeln.
Es wird sinken, die Zuckerwürfel werden sich unter Wasser schnell auflösen und das Dosen-U-Boot taucht dann wieder langsam auf. Mit der Menge der Zuckerwürfel kannst die die Tauchzeit regulieren.
Sinn der Übung ist einfach das Gewicht des Fahrzeugs zu verändern.
Man hat das bei Forschungs-U-Booten schon gemacht indem man einfach ein Gewicht ausgeklinkt hat am Meeresboden (vergleichbar wie bei einem Heißluftballon bei dem man Sandsäcke abwirft).
Normalerweise macht man diese Gewichtsveränderung mit Tauchzellen. Will man runter, flutet man sie mit Wasser. Will man wieder nach oben, dann drückt man das Wasser heraus mit Preßluft (typisch für militärische U-Boote).
Bei Modell-U-Booten verwendet man als Tauchzelle Faltenbalge oder Dosen mit Verschiebekolben mit Gewindestangenantrieb.
Viel Spaß beim Experimentieren.