Aufbau
Du benötigst folgende Geräte:
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Balkenwaage mit Wägesatz
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Metallzylinder aus Vollmaterial
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Hohlzylinder, der vom Metallzylinder exakt ausgefüllt werden kann
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Überlaufgefäß
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Auffanggefäß
Durchführung
Die Animation in Abb. 2 zeigt dir die einzelnen Schritte der Durchführung (und auch die Beobachtungen, die du dabei machen kannst).
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Hänge den Zylinder aus Vollmaterial und darüber den Hohlzylinder an die eine Seite der Balkenwaage. Gleiche das Gewicht der beiden Zylinder durch passende Gegengewichte auf der anderen Seite der Balkenwaage aus.
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Tauche die Seite mit den beiden Metallzylindern in das Überlaufgefäß, sodass der Zylinder aus Vollmaterial komplett ins Wasser eintaucht. Fange das verdrängte Wasser in dem Auffanggefäß auf.
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Fülle das übergelaufene Wasser aus dem Auffanggefäß in den Hohlzylinder.
Beobachtung
Abb. 3 zeigt dir noch einmal die Beobachtungen, die du während der drei Schritte der Durchführung machen kannst.
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Befindet sich der Zylinder aus Vollmaterial nicht im Wasser, ist die Balkenwaage im Gleichgewicht (Abb. 3, 1.).
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Wenn der Zylinder aus Vollmaterial in das Überlaufgefäß eintaucht, dann fließt Wasser aus dem Überlaufgefäß in das Auffanggefäß. Gleichzeitig bewegt sich diese Seite der Balkenwaage nach oben. (Abb. 3, 2.).
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Wenn man das übergelaufene Wasser aus dem Auffanggefäß in den Hohlzylinder füllt, dann ist die Balkenwaage wieder im Gleichgewicht (Abb. 3, 3.).
Ergebnis
Wenn ein Körper in eine Flüssigkeit eintaucht, dann verliert der Körper scheinbar an Gewicht. Dieser scheinbare Gewichtsverlust ist genau so groß wie das Gewicht der Flüssigkeit, die von dem Körper beim Eintauchen verdrängt wird.
Der scheinbare Gewichtsverlust wird durch eine Kraft auf den eingetauchten Körper verursacht. Diese Kraft wirkt nach oben, ihr Betrag ist gleich der Gewichtskraft der Flüssigkeit, die von dem eingetauchten Körper verdrängt wird. Wir bezeichnen diese Kraft als Auftriebskraft.