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Lösung d-0002

der Auftrieb im Wasser

Versuch 1: Körper unter Wasser

Beobachtungen

Beim Eintauchen eines Körpers ins Wasser zeigte der Kraftmesser eine Verringerung des Gewichts. Die Abnahme des Gewichts entsprach dem Auftrieb, der durch die Verdrängung des Wassers entstand. Je größer das Volumen des Körpers, desto stärker war die Abnahme der Anzeige auf dem Kraftmesser. Beim vollständigen Eintauchen stabilisierte sich die Anzeige auf einem konstanten Wert.

Versuch 2: Gleiche Form und Größe

Beobachtungen

Körper gleicher Form und Größe, aber aus unterschiedlichen Materialien wie Holz, Aluminium und Stahl, zeigten vor dem Eintauchen auf dem Kraftmesser deutlich unterschiedliche Gewichtsangaben. Nach dem Eintauchen verringerte sich das angezeigte Gewicht bei allen Körpern um denselben Betrag, der der Verdrängung des Wassers entsprach. Der absolute Endwert des Gewichts war jedoch weiterhin materialabhängig: Der Stahlwürfel war am schwersten, gefolgt von Aluminium.
Sobald das Holz schwamm, ging natürlich die Anzeige des Kraftmessers auf null zurück.

Versuch 3: Versuch mit Waage

Beobachtungen

Vor dem Eintauchen zeigte die Waage das Gewicht des Wasserglases an, während der Körper neben der Waage separat gemessen wurde. Beim Eintauchen des Körpers in das Wasser, während er an einem Faden gehalten wurde, nahm die Anzeige der Waage zu. Diese Zunahme entsprach dem Gewicht des verdrängten Wassers (Auftrieb). Als der Körper den Boden des Wasserglases erreichte, zeigte die Waage das kombinierte Gewicht von Wasser und dem vollständig eingetauchten Körper, unabhängig vom Faden.