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Aufgabe

Nobelpreis für Flexon?

Schwierigkeitsgrad: mittelschwere Aufgabe

Flexon behauptet, Messing vergrößert seine Masse und Quecksilber verkleinert seine Masse bei Erwärmung. Er begründet dies durch zwei Versuche:

Ein homogener Messingstab wird an einem Faden genau in der Mitte aufgehängt, so dass er waagrecht ausgerichtet ist. Erwärmt man eine Seite des Stabes, so senkt sich diese ab.

 

Ein Glasrohr, in das an beiden Enden eine gleiche Menge Quecksilber gefüllt und dann zugeschmolzen wurde, ist wie der Messingstab aufgehängt und wird einseitig erhitzt. Die erhitzte Seite steigt hoch.

 

Zeige, dass Flexon leider einen Denkfehler gemacht hat und begründe die Beobachtungen in den beiden Experimenten korrekt.

 

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Beim Erwärmen wird die linke Seite des Messingstabes heißer und dehnt sich weiter aus als die rechte Seite. Dadurch ist der Schwerpunkt der mit dem Bunsenbrenner erwärmten linken Seite weiter vom Aufhängepunkt entfernt als der Schwerpunkt der rechten, kälteren Seite. Der Stab ist dadurch nicht mehr im Gleichgewicht (Wippe), er senkt sich auf der linken Seite nach unten.

 

Bei Erwärmung dehnt sich die linke Quecksilbersäule nach rechts aus, der Schwerpunkt der linken Quecksilbersäule wandert also zum Aufhängepunkt hin. Die Wippe ist nicht mehr im Gleichgewicht, ihre linke Seite steigt nach oben.