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Ar­beits­blatt

„Wie kann man die Schwimm­fä­hig­keit vor­aus­sa­gen?“

Versuchsmittel Lü­cken­text:

Kör­per kön­nen schwim­men oder sin­ken, auch wenn sie die glei­che _____________ haben. Kör­per kön­nen schwim­men oder sin­ken, auch wenn sie das glei­che _____________ haben. Es kommt also auf _____________ und _____________ gleich­zei­tig an! Das _____________ von Masse zu Vo­lu­men be­zeich­net man als _____________.

Ver­hält­nis – Vo­lu­men – Vo­lu­men – Masse – Masse – Dich­te

Zu­sam­men­hang

Drei Kör­per haben das glei­che Vo­lu­men. Ver­bin­det!

größ­te Masse
mitt­le­re Masse
kleins­te Masse
 
größ­te Dich­te
mitt­le­re Dich­te
kleins­te Dich­te

Drei Kör­per haben die glei­che Masse. Ver­bin­det!

größ­tes Vo­lu­men
mitt­le­res Vo­lu­men
kleinsts Vo­lu­men
 
größ­te Dich­te
mitt­le­re Dich­te
kleins­te Dich­te

Ver­än­de­rung:

Wenn man einen Kör­per hal­biert, dann
   ◻ hal­biert sich die Masse.
   ◻ ver­dop­pelt sich die Masse.
   ◻ bleibt die Masse gleich.

Wenn man einen Kör­per hal­biert, dann
   ◻ hal­biert sich das Vo­lu­men.
   ◻ ver­dop­pelt sich das Vo­lu­men.
   ◻ bleibt das Vo­lu­men gleich.

Wenn man einen Kör­per hal­biert, dann
   ◻ hal­biert sich die Dich­te.
   ◻ ver­dop­pelt sich die Dich­te.
   ◻ bleibt die Dich­te gleich.

Wie kann man die Schwimm­fä­hig­keit vor­aus­sa­gen?

  • Ein Kör­per schwimmt auf dem Was­ser, wenn seine Dich­te klei­ner ist als die Dich­te von Was­ser.
  • Ein Kör­per sinkt im Was­ser nach unten, wenn seine Dich­te grö­ßer ist als die Dich­te von Was­ser.
  • Ein Kör­per schwebt im Was­ser (er bleibt auf einer Höhe, ohne sich nach oben oder unten zu be­we­gen), wenn seine Dich­te gleich ist wie die Dich­te von Was­ser.

    Wir müs­sen also den Kör­per mit dem Was­ser ver­glei­chen!

Was brau­chen wir?

  • Bal­ken­waa­ge
  • Über­lauf­ge­fäß
  • 2 iden­ti­sche Auf­fang­be­häl­ter
  • ver­schie­de­ne Kör­per

Was sol­len wir tun?

  1. Be­stimmt das Vo­lu­men des Kör­pers mit dem Über­lauf­ge­fäß!
  2. Der Kör­per und das über­ge­lau­fe­ne Was­ser haben das glei­che Vo­lu­men. Jetzt müsst ihr nur noch die Masse ver­glei­chen.
  3. Stellt den Ge­gen­stand links auf die Bal­ken­waa­ge! Stellt das über­ge­lau­fe­ne Was­ser rechts auf die Bal­ken­waa­ge!
  4. Das stimmt jetzt noch nicht ganz. Rechts ist ja das Was­ser und der Be­häl­ter. Also stellt ihr links auch ein lee­ren Be­häl­ter hin! Dann stimmt’s wie­der.
  5. Jetzt gibt es drei Fälle:
    1. Der Kör­per hat die grö­ße­re Masse (und Dich­te), dann sinkt er.
    2. Der Kör­per hat die klei­ne­re Masse (und Dich­te), dann schwimmt er.
    3. Der Kör­per hat die glei­che Masse (und Dich­te), dann schwebt er.

      Versuchskizze

  6. Über­prüft die Schwimm­fä­hig­keit mit allen Kör­pern!
  7. Zum Wei­ter­den­ken: Ein Glas ist mit ver­schie­de­nen Flüs­sig­kei­ten ge­füllt. Er­klärt diese be­son­de­re Fül­lung mit Hilfe des Be­grif­fes „Dich­te“!

    Glas

Ein Foto eines sol­chen Gla­ses fin­det Ihr z.B. unter:
http://​www.​ste​vesp​angl​ersc​ienc​e.​com/​lab/​ex­pe­ri­ments/​den­si­ty-​tower-​magic-​with-​sci­ence

 

Ver­gleich mit Was­ser: Her­un­ter­la­den [docx] [2,7 MB]

Ver­gleich mit Was­ser: Her­un­ter­la­den [pdf] [2,6 MB]


Wei­ter zu Dich­te quan­ti­ta­tiv