da mein Sohn in Physik nicht gerade gut ist, wollte ich ihm in den Ferien ein paar Aufgaben geben, die er lösen soll und die wir uns dann im Anschluss gemeinsam ansehen.
Also suchte ich ein wenig im Internet und fand schnell passende Aufgaben für ihn. Er löste sie dann größtenteils richtig, doch bei einem Experiment hatten wir beide Probleme:
„Mit einem Aräometer kann die Dichte einer Flüssigkeit gemessen werden. Stelle ein Aräometer her, indem du ein dickes Trinkröhrchen in ein Stück Knetmasse steckst! Die Knetmasse schließt das Röhrchen ab und stellt gleichzeitig ein Gewicht dar. Das Aräometer soll im Wasser aufrecht schwimmen und etwa zur Hälfte eintauchen.“
Bis hierhin verstehen wir alles, aber nun kommen die Aufgaben:
„1.Markiere am Trinkröhrchen mit einem wasserfesten Stift die eintauchtiefe in Wasser! Ermittle die Wasserverdrängung des Aräometers für diesen Fall mit Hilfe einer Waage, die Mindestens auf ein Gramm genau Messen kann! beschreibe dein Vorgehen!“
Wie kann man die Wasserverdrängung mithilfe einer Waage messen?
„2.Berechne, wie groß die Dichten der Flüssigkeiten sind, in denen das Aräometer um 1;2;3 cm mehr bzw. 1;2;3 cm weniger als in Wasser eintaucht! Stelle den Zusammenhang zwischen der Dichte der Flüssigkeit und der veränderten Eintauchtiefe in einem Diegramm dar!“
Hier scheitert es schon an der Aufgabenstellung.
Ich bitte Sie keinesfalls um die Lösung, sondern eher um die erläuterung der Aufgabe und eine Vorgehensweise, sodass wir die Aufgabe verstehen und selbst Lösen können.
Vielen Dank im Vorraus, Frank.
–––––––––––––
MOD: Titelzeile archivtauglich gemacht. Nächstes mal bitte selbst um eine aussagekräftige solche bemühen.
Ich bitte Sie keinesfalls um die Lösung, sondern eher um die
erläuterung der Aufgabe und eine Vorgehensweise, sodass wir
die Aufgabe verstehen und selbst Lösen können.
*smile*
Na wenigstens Vati liest die Forumsregeln
„1.Markiere am Trinkröhrchen mit einem wasserfesten Stift die
eintauchtiefe in Wasser! Ermittle die Wasserverdrängung des
Aräometers für diesen Fall mit Hilfe einer Waage, die
Mindestens auf ein Gramm genau Messen kann! beschreibe dein
Vorgehen!“
Wie kann man die Wasserverdrängung mithilfe einer Waage
messen?
Wovon hängt denn ab, wie tief euer Aräometer ins Wasser taucht?
Naja, ist doch klar: von der Dichte des Wasser natürlich und auch vom Gewicht. Ein beladenes Schiff, welches schließlich genauso schwimmt wie euer Aräometer, taucht ja bei beladung auch tiefer ein. Hierbei ist die Eintauchtiefe aber nicht mal konstant, da die Dichte des Meerwasser ja nicht konstant ist -> Lademarke http://de.wikipedia.org/wiki/Lademarke#Anker:Lademarke
Und wie tief taucht ein Schwimmkörper denn nun ein? Was muss denn im Gleichgewicht sein, wann ist also ein statischer Zustand erreicht? Na wenn Auftrieb und Abtrieb gleich groß sind. Der Abtrieb ist ja bei gleicher Masse immer gleich und gleich der Gewichtskraft. Der Auftrieb hängt ja von was ab? Von der Eintauchtiefe also von der Verdrängung welche ja ein Volumen ist. Alles klar?
Das Archimedisches Prinzip kennste ja sicher:
Die Auftriebskraft eines Körpers in einem Medium ist genauso groß wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums.
Und da die Gewichtskraft mit einer Waage gemessen werden kann, kannst du mit einer Waage auch das verdrängte Wasservolumen bestimmen. Die sind vom Betrag her sogar gleich groß
1g =^= 1cm³
"2.Berechne, wie groß die Dichten der Flüssigkeiten sind, in
denen das Aräometer um 1;2;3 cm mehr bzw. 1;2;3 cm weniger
Wie viel Flüssigkeit wird zusätzlich verdrängt, wenn euer Strohhalm 1cm weiter eintaucht?
Naja, h * A also 1cm * Schnittfläche.
Nun s.o. eure weniger dichte Flüssigkeit braucht also mehr Volumen um dieselbe Gewichtskraft hervorzubringen. Konstantes Volumen wiegt also wenige: die Dichte ist kleiner. Wie groß? konstantes Aräometergewicht durch neues Volumen
