Physik 8 · Mechanik

Dichte

Ein Liter Wasser ist leichter als ein Liter Eisen. Wie schwer ein Stoff bei gleichem Volumen ist, sagt seine Dichte ρ = mV. Sie gehört zum Stoff, nicht zum einzelnen Körper. Deshalb kann man mit ihr Stoffe erkennen. Die Masse misst du mit der Waage, das Volumen eines Körpers über den Anstieg des Wassers im Messzylinder.

So gehst du vor

1Wähle Stoff und Volumen des Körpers. Lies den Wasserstand ab, bevor du etwas eintauchst.
2Ziehe den Körper auf die Waage und lies die Masse ab.
3Ziehe ihn in den Messzylinder. Das Volumen ist der Unterschied der beiden Wasserstände.
4Tippe „V und m in Tabelle A“. Miss mehrere Größen desselben Stoffs.
5Bestimme die Dichte selbst. Erst dann „Ausgleichsgerade und Auswertung zeigen“.

Waage

0,0 g

Messzylinder

60 ml

1 ml = 1 cm³. Den Messzylinder liest man auf etwa 1 ml genau ab, deshalb streuen die Werte. Bei kleinen Körpern wirkt sich das am stärksten aus.

Was untersuchst du?

Stoff

Volumen des Körpers V

20 cm³

Wasser im Messzylinder

60 ml

Gemessen: m = –, V₁ = –, V₂ = –

A Masse und Volumen fester Körper

Miss nur Körper aus einem Stoff in dieselbe Tabelle. Die Steigung der Ursprungsgeraden ist die Dichte.

Nr.	Volumen V in cm³	Masse m in g

B Masse und Volumen einer Flüssigkeit

Fülle schrittweise nach. Die Gerade geht nicht durch den Ursprung, denn der Zylinder wiegt mit.

Nr.	Volumen V in ml	Waage m in g

Dichtetabelle

Buchenholz0,72 gcm³

Kerzenwachs0,90 gcm³

PVC1,38 gcm³

Glas2,50 gcm³

Aluminium2,70 gcm³

Eisen7,87 gcm³

Messing8,40 gcm³

Kupfer8,96 gcm³

Blei11,34 gcm³

Aufträge

Miss Aluminiumkörper mit 10 cm³, 20 cm³, 30 cm³, 40 cm³ und 50 cm³. Beschreibe den Zusammenhang von Masse und Volumen. Berechne für jede Zeile mV.
Leere die Tabelle und wiederhole die Messung mit Eisen. Vergleiche die Steigungen. Was bedeutet eine steilere Gerade?
Warum ändert sich die Dichte nicht, wenn man einen Körper in zwei Hälften sägt?
Lege Buchenholz in den Messzylinder. Was stimmt jetzt nicht? Tauche es mit dem Draht unter und bestimme die Dichte. Wie hängt das Schwimmen mit der Dichte zusammen?
Bestimme für Körper X Masse, Volumen und Dichte. Aus welchem Stoff besteht er? Löse erst danach auf.
Wechsle zu den Flüssigkeiten und fülle Tabelle B mit Wasser. Was bedeutet der Achsenabschnitt? Bestimme dann die Dichte von Spiritus und von Flüssigkeit X.
Ein Eisenwürfel hat die Kantenlänge 5 cm. Berechne seine Masse. Wie groß wäre die Masse eines gleich großen Würfels aus Aluminium?

Warum manche Körper schwimmen und andere sinken, untersuchst du auf der Seite Auftrieb in Flüssigkeiten.