Was ist schwerer, 1kg Gold oder 1kg Wasser im Vakuum?
Und warum?
11 Antworten
"schwerer" bezieht sich auf "Gewicht", und dies erfordert "Beschleunigung".
Erdanziehung setzt Objekte einer Beschleunigung aus, darum dass Objekte in Erdnähe auch ein "Gewicht" haben. Das Gewicht ändert sich mit der Beschleunigung, die Masse des Objekts allerdings nicht.
Ein Vakuum (vs kein Vakuum, wie Atmosphäre oder Wasser) sorgt für fehlenden Auftrieb, welcher in Atmosphäre oder Wasser besteht, und dort auf das Gewicht Einfluß hat.
Gesehen, dass die Verdrängung von 1 kg Gold in Atmosphäre geringer ist, durch dessen geringeres Volumen, ist auch der Auftrieb, den es unterfindet, geringer. Allerdings nicht, wenn es in der Atmosphäre gewogen wird, statt im Vakuum. Denn ein Kilogramm ist dort, was die Waage findet, was ein Kilogramm ist.
Die "richtige" Antwort hängt also auch davon ab: Wo hast du 1 kg Wasser oder 1 kg Gold abgewogen?
1 kg Masse bleibt 1 kg Masse, sei es auf der Erde oder auf dem Mond. Was sich ändert ist die Gewichtskraft, auf der Erde für 1 kg Masse rund 9,8 N (Newton), auf dem Mond entsprechend weniger.
Auf die Gewichtskraft von Masse hat der Auftrieb der Luft natürlich Einfluss, sodass im Vakuum die Gewichtskraft ganz wenig höher ist. Bei Wasser mit dem größeren Volumen (geringere Dichte) wirkt sich der Auftrieb der Luft etwas stärker aus.
Im Vakuum ist die Gewichtskraft gleich. Bei Atmosphärendruck spielt der Auftrieb eine Rolle. Die Waage misst ja eine Kraft, zeigt aber eine Masse an. Bei mechanischen Analysewaagen, die nach dem Prinzip der Balkenwaage funktionierten, galt der angezeigte Wert nur, wenn die Dichte des gewogenen Gegenstands der der Gegengewichte entsprach. Die lag in der Größenordnung von 8,5 g/cm3.
Das bist du:
https://www.youtube.com/watch?v=yuOzZ7dnPNU
Ein Vakuum ändert nichts an dem Gewicht des Gegenstandes. Ein Vakuum (Kein Luftwiderstand) bedeutet einfach nur, dass die Objekte im freien Fall nicht durch die Luft gebremst werden. Eine Feder fällt in einem Vakuum also genau so schnell wie ein Stein.
1 Kg ist 1 Kg. Auch im Vakuum. Damit beides gleich schwer.
Die dichte und so spielt da keine Rolle richtig?