Versuchsaufbau
Unter einer Glasglocke steht eine feine Balkenwaage. Am einen Ende der Balkenbwaage befindet sich eine Masse aus Metall mit kleinem Volumen. Am anderen Ende der Balkenwaaage ist eine Masse in Form eines hohlen Glaszylinders angebracht, die ein größeres Volumen besitzt. Die Balkennwaage ist dabei austariert, also im Gleichgewicht.
Die Glasglocke ist mit einer sog. Vakuumpumpe verbunden, sodass die Luft (genaugenommen nur ein großer Teil der Luft) aus der Glocke heraus gepumpt werden kann. Den Druck in der Glocke und damit die Luftmenge zeigt der Druckmesser (Manometer) an.
Versuchsdurchführung
Zunächst evakuierst du die Glasglocke. Beobachte dabei den Druckmesser und die Balkenwaage!
Anschließend lässt du durch ein seitliches Ventil wieder schrittweise Luft in die Glasglocke strömen. Auch hierbei beobachtest du den Druckmesser und die Balkenwaage. Am Ende kannst du noch die Glasglocke überder Balkenwaage entfernen.
Versuchsdurchführung im Video
Aufgabe
1) Stell dir vor, du könnest dich im Vakuum auf eine feine elektronische Waage stellen. Was würde die Waage anzeigen?
2) Ein Holzklotz und ein Eisenklotz liegen auf einer Balkenwaage. Die Gewichte der beiden Klötze sind gleich, so dass sich die Waage exakt im Gleichgewicht befindet. Die Waage steht unter einer Glaskuppel, aus der die Luft abgesaugt werden kann. Wird nun ein Vakuum erzeugt, neigt sich die Balkenwaage: Die Seite mit dem Holzstück scheint schwerer geworden zu sein.
Frage 1: Warum gerät die Waage durch das Evakuieren aus dem Gleichgewicht?
Frage 2: Wieso neigt sich die Seite mit dem Holzklotz nach unten?