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Handwaage

Ein Einkaufszentrum in Köln. Und mittendrin Kopfball-Reporter Burkhardt Weiß mit einem roten Bollerwagen, einer Waage, einem Gefäß mit Wasser und einer ganz entscheidenden Frage: Was zeigt die Waage an, wenn man seine Hand in das Wasser eintaucht, ohne den Boden zu berühren? Ein feucht-fröhlicher Rate-Spaß für die ganze Familie! Eins ist schnell klar geworden: Wenn man es ausprobieren kann, fällt die Antwort leicht. Aber die Erklärung?

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Die Waage ist unbestechlich

Taucht man die Hand in das Glas – und das konnte jeder selber ausprobieren –, zeigt die Waage mehr an. Wie kann das sein? Die Hand verdrängt eine bestimmte Menge Wasser von seinem Platz. Das Wasser möchte da eigentlich wieder hin und drückt gegen die Hand. Mit dieser Kraft, mit der das Wasser gegen die Hand drückt, wird auch der Wägeteller nach unten gedrückt.

Hat das Gewicht der Hand eine Auswirkung?

Bleibt die Frage: Erhöht sich das Gewicht beim Eintauchen einer schweren Hand mehr als bei einer leichten Hand? Burkhardt hat dafür ein sehr einfaches Hand-Modell dabei: Ein Saftglas – einmal leer für die leichte Hand und einmal mit einigen Steinen befüllt; das steht für die schwere Hand. Die Waage zeigt in beiden Fällen den gleichen Wert an: Es kommt also nicht auf das Gewicht, sondern nur auf die Größe der untergetauchten Hand an.
Bei dem leeren Glas kann man die Auftriebskraft richtig spüren: Man muss es regelrecht ins Wasser drücken. Doch es ist nicht die Muskelkraft, die den Wägeteller nach unten drückt, sondern das verdrängte Wasser! Das kann man sehen, wenn man das Glas mit den Steinen ins Wasser gibt. Es sind gerade so viele Steine drin, dass es schwimmt. Man muss es also nicht hineindrücken – und trotzdem zeigt die Waage das höhere Gewicht an. Man kann an der Waage also ablesen, wie viel Wasser durch die Hand verdrängt wird: Wenn das angezeigte Gewicht um 250 Gramm zunimmt, hat die Hand ein Volumen von 250 Millilitern.

Archimedes wusste bescheid

Hintergrund ist der sogenannte Auftrieb. Die Auswirkungen des Auftriebs hat jeder schon mal an sich selber feststellen können: Im Schwimmbad kann man sich leicht über Wasser halten, und ein Stein ist unter Wasser "leichter" als über Wasser. Das liegt daran, dass ein von Wasser umgebener Körper einen Auftrieb erfährt. Der griechische Naturforscher Archimedes (287–212 v.u.Z.) entdeckte, dass ein in eine Flüssigkeit eintauchender Körper scheinbar so viel von seiner Gewichtskraft verliert, wie die von ihm verdrängte Flüssigkeitsmenge wiegt ("Archimedisches Prinzip"). Dieser scheinbare Gewichtsverlust wird als Auftrieb bezeichnet.

Text Axel Bach

Film Axel Bach, Peter Krachten mit Burkhardt Weiß



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