Die Eindringtiefe von Gegenständen in einen Schaumstoffblock dient als Maß für den wirkenden Druck.

Material:
Schaumstoffquader (ca. 10 cm mal 10 cm mal 20 cm), z.B. aus Verpackungsmaterial ausgeschnitten ·
Fester Quader mit deutlich unterschiedlich großen Seitenflächen, z.B. Holzklotz ·
passende Gewichtstücke (durch Ausprobieren, müssen zum verwendeten Schaumstoff passen)

Aufbau und Durchführung:
Der Versuch verdeutlicht modellhaft die Abhängigkeit des Drucks p vom Betrag der Kraft und der Fläche A (p = F / A). Auf den Schaumstoff wird der Quader, auf diesen ein Gewicht gelegt (siehe Abb. 1). Die Eindringtiefe des Quaders in den Schaumstoff dient als Maß für den wirkenden Druck. Je mehr Masse aufliegt, desto mehr sinkt der Quader in den Schaumstoff ein (die aufgelegten Gewichte werden entsprechend ausgewählt, da man bei zu geringer Masse gar kein Eindringen des festen Quaders beobachtet und man bei zu großer Masse keinen Unterschied der Eindringtiefe mehr feststellen kann). Um den Zusammenhang zwischen Druck und Fläche zu demonstrieren, wird bei gleichem aufliegenden Gewicht der stabile Quader mit einer anderen Seitenfläche auf den Schaumstoff gelegt (siehe obige Abbildungen).

Erklärung:
Der Auflagedruck ist für das Einsinken von Gegenständen in den Schaumstoff verantwortlich. Je größer er ist, desto mehr sinken Gegenstände ein. Bei gleicher Auflagefläche hängt die Einsinktiefe vom verwendeten Gewicht ab, während bei gleichem Gewicht die Einsinktiefe mit größerer Auflagefläche vermindert wird.

Bemerkungen:
Das menschliche Gewichtsempfinden ist viel mehr vom Auflagedruck abhängig als allgemein angenommen. Dies kann man leicht demonstrieren, indem man einer Versuchsperson mit verbundenen Augen in die eine Hand ein Stück Holz oder Pappkarton, in die andere Hand ein Stück Blei von gleicher Masse legt. Auf die Frage, welcher Gegenstand schwerer sei, wird die Person das Blei angeben. Hängt man dagegen beide Gegenstände an Schnüren auf und lässt diese die Person halten, so wird sie keinen Gewichtsunterschied feststellen.

Bild aus Lehrmittelkatalog von NTL

Literatur:
Hilscher, H.: Universität Augsburg Institut für Didaktik der Physik CD-ROM Freihandexperimente
Seus, E., Physik und Didaktik 13/4 (1985) 321-327 Aufbau und Durchführung