Mein Beitrag zur #MakeItFloat-Herausforderung. Ursprünglich wollte ich ein schwimmendes Floß mit 8 Schwimmern um eine zentrale Basis herstellen, änderte aber ziemlich schnell meine Meinung zu einem anderen Konzept: einer schwimmenden Kerze.

Ich beschloss, ein paar Berechnungen bezüglich des maximalen Gewichts/der maximalen Masse des Schwimmkörpers durchzuführen und dann die Menge an Masse vorherzusagen, die das Objekt halten könnte, und zu sehen, wie nah diese Vorhersage an der Realität liegt.

Aus den untenstehenden Berechnungen haben wir eine maximale theoretische Last von 125 g vorhergesagt, obwohl alles über 100 g mehr als genug wäre, um eine schwache Kerze zu halten.

Von diesem Moment an wird es für die Interessierten etwas einfache Physik geben.

Was es verschiedenen Objekten ermöglicht, auf Wasser zu schwimmen, ist, dass die Gesamtdichte des Objekts niedriger ist als die des Wassers. Das Wort "gesamt" ist hier wichtig, denn auch wenn Frachtschiffe aus einer Art Metall hergestellt sind, hat die Luft in ihnen eine viel geringere Dichte, was es dem Schiff ermöglicht, zu schwimmen.

Die maximale Fracht, die das Objekt schwimmend transportieren kann, wird wie folgt berechnet:
m = ρ * V

Wo ρ die Dichte der Flüssigkeit ist (für Wasser beträgt sie 1 g/cm3) und V das Volumen, das verdrängt wurde.

Daher beträgt die Masse des verdrängten Wassers, bei einem Volumen von etwa 150 cm3 (berechnet mit Fusion 360), 150 Gramm.

Bei einer Füllung von 10 % hat der Floater eine Gesamtmasse von etwa 25 g, was bedeutet, dass wir theoretisch maximal 125 Gramm tragen könnten (nehmen wir vorsichtshalber 100 g an).