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Aufgabe

Verändert sich die Dichte?

Schwierigkeitsgrad: leichte Aufgabe

Gib jeweils an ob und wenn ja, wie sich die Dichte des Körpers verändert.

a)
Alex Munsell alexmunsell, CC0, via Wikimedia Commons
Abb. 1 Schüssel mit Popcorn

Mais poppt in einem Topf zu Popcorn auf, dass anschließend das dreifache Volumen besitzt.

b)

Ein Holzbrett wird in vier gleich große Teile gesägt.

c)

Ein Quader aus Schnee wird auf die Hälfte seines ursprünglichen Volumens zusammengedrückt.

d)

Zu einer Menge Wasser wird die volumenmäßig gleiche Menge einer zweiten Flüssigkeit gegeben. Die zweite Flüssigkeit hat dabei eine doppelt so große Dichte wie Wasser und das Volumen der Mischung ist doppelt so groß wie das Volumen des Wasser zu beginn.

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a)

Ja, die Dichte des Mais ändert sich. Da seine Masse beim Aufpoppen unverändert bleibt, sich das Volumen aber verdreifacht, muss sich nach der Definition der Dichte \(\rho=\frac{m}{V}\) die Dichte dritteln.

b)

Nein, durch das Zersägen ändert sich die Dichte nicht, da beim Vierteln des Brettes sowohl die Masse als auch das Volumen geviertelt werden. 

c)

Ja, die Dichte ändert sich. Da die Masse des Schnees beim Zusammendrücken unverändert bleibt, sich aber das Volumen halbiert, muss sich nach der Definition der Dichte \(\rho=\frac{m}{V}\) die Dichte des Schnees verdoppeln.

d)

Ja, die Dichte ändert sich durch das Zugießen der zweiten Flüssigkeit. Da zu dem Wasser die gleiche Menge der zweiten Flüssigkeit hinzugegeben wurde, hat sich das Volumen verdoppelt. Da die Dichte der zweiten Flüssigkeit aber doppelt so groß ist wie die Dichte von Wasser, wird die doppelte Masse hinzugeschüttet. Insgesamt beträgt die Masse also das dreifache der Ausgangsmasse. Nach der Definition der Dichte \(\rho=\frac{m}{V}\) hat die Dichte der Mischung also \(\frac{3}{2}=1{,}5\)-mal so groß wie die Dichte von Wasser.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Masse, Volumen und Dichte