Frage von xoxo26, 77

Wie berechnet man die Dichte eines Körpers,wenn nur Masse und Gewichtskraft angegeben sind?

Angegeben sind bei mir nur die Masse (6,5 kg) und die Gewichtskraft (66 N). Berechnen soll ich Dichte, aber ohne das Volumen geht das ja schlecht. Also muss ich nicht einfach als erstes eine Formel finden, bei der ich alle Größen außer dem Volumen weiß und sie so umstellen, dass ich das Volumen rausbekommme? Weil wenn ich so vorgehe und hinterher die Formel verwende Masse/Volumen = Dichte kommt bei mir kein richtiges Ergebnis raus :/

Expertenantwort
von TomRichter, Community-Experte für Physik, 14

Wenn dies (aus einem Deiner Kommentare) die vollständige Aufgabe ist:

Ein Körper (Masse= 6,5 kg) wird vollständig in Wasser eingetaucht. Ein
Kraftmesser an dem er hängt, zeigt 66 N an. Bestimme die Dichte des
Körpers

dann ist das wohl mehr eine Denksport- als eine Rechenaufgabe.

Wie in der Schule üblich, können wir in Ermangelung anderer Angaben davon ausgehen, dass der Versuch auf der Erde stattfindet, also g = 9,81 m/s² gilt. Damit ist das Gewicht 64 N - wenn man den Körper ins Wasser eintaucht, dann wird das scheinbare Gewicht, also die Anzeige des Kraftmessers, um den Auftrieb kleiner.

Erste Lösung: Negativer Auftrieb. Geht nur, wenn das Volumen negativ ist, und das ist ziemlich unmöglich.

Zweite Lösung: Der Kraftmesser zieht gar nicht nach oben - der Körper versucht zu schwimmen, und der Kraftmesser zieht ihn nach unten. Mit diesem Ansatz kannst Du tatsächlich die Dichte des Körpers berechnen. Es sollten etwa 0,5 g/cm³ sein.

Antwort
von clemensw, 29

Bitte die Aufgabe mal komplett abtippen.

Dann kann man sagen, ob Du einfach nur einen wichtigen Teil übersiehst oder die Aufgabe tatsächlich nicht lösbar ist (was ziemlich unwahrscheinlich ist)...

Kommentar von xoxo26 ,

Ein Körper (Masse= 6,5 kg) wird vollständig in Wasser eingetaucht. Ein Kraftmesser an dem er hängt, zeigt 66 N an. Bestimme die Dichte des Körpers

Antwort
von Suad21191, 29

Dann hast du aber eine total sinnlose aufgabe bekommen denn Fg= m*g. Also gewichtskraft= masse * ortsfaktor (9,81m/s^2) das bedeutet, dass du im prinzip nur die masse hast da man die gewichtskraft immer berechnen kann wenn man die masse weiß( und davon ausgeht dass man sich auf der erde befindet :D).  Außerdem wäre die gewichtskraft von einem 6, 5 kg schweren körper auch nicht 66N sondern ~63,765N. Auf jeden fall ohne volumen kannst du das nicht wissen. 

Kommentar von clemensw ,

Ich vermute mal, in dieser Differenz steckt der Lösungsansatz... leider kommt man aber ohne die komplette Aufgabenstellung nicht weiter.

Expertenantwort
von Hamburger02, Community-Experte für Physik, 37

Du hast recht, ohne Volumen geht das nicht. Aus der Gewichtskraft kann man das jedenfalls nicht herleiten. 

Abgesehen davon hätte eine Masse von 6,5kg eine Gewichtskraft von
Fg = m * g = 6,5 kg * 9,81 m/s^2 = 63,78 N

Kommentar von xoxo26 ,

Aber irgendwie muss es doch gehen, sonst hätten wir diese Aufgabe nicht aufbekommen und außer der Masse und der Gewichtskraft haben wir auch keine anderen Angaben bekommen

Kommentar von Hamburger02 ,

Auch nicht, ob die Masse in Wasser eingetaucht ist oder sowas? Entweder die Aufgabe ist so nicht lösbar oder es fehlen Angaben.

Kommentar von xoxo26 ,

Dich die Masse ist in Wasser eingetaucht, das hab ich eben vergessen zu erwähnen

Kommentar von Hamburger02 ,

Wusste ich es doch....das hast du bei deinen Überlegungen vermutlich auch nicht berücksichtigt. Ist denn auch was über die Eintauchtiefe gesagt? So langsam nähern wir uns der Berechnung des Auftriebes.

Kommentar von clemensw ,

Ich vermute mal, in dieser Differenz steckt der Lösungsansatz... leider kommt man aber ohne die komplette Aufgabenstellung nicht weiter.

Kommentar von Hamburger02 ,

Ziemlich sicher. An mangelhafter Wiedergabe einer Aufgabe erkennt man sofort, warum jemand an der Lösung scheitert. Er hat einfach nicht die vorliegenden Informationen gewertet.

Kommentar von xoxo26 ,

Nein über die Eintauchtiefe wurde nix gesagt. Nur das die Masse 6,5 kg beträgt, Kraft 66 N beträgt und die Masse im Wasser eingetaucht wird

Kommentar von Hamburger02 ,

Vollständig oder nur teilweise?

Kommentar von Hamburger02 ,

Gabs denn keine Skizze dazu? Das ganze macht nämlich keinen Sinn. Da kann auch nicht Gewichtskraft gemeint sein, denn die wäre m * g = 64 N  und die kann durch Auftrieb ja nicht größer werden, höchstens kleiner.

Antwort
von Discipulus77, 21

Das ist schon knifflig, aber ich hätte eine potentielle Lösung. Die Wichte. Schau dir das hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Wichte an und versuche die Formeln zu verstehen. Ich glaube aber, dass du etwas übersehen hast, da man das eig. nicht so lösen kann. Vielleicht geht es ja mit der Wichte (Ich glaube doch nicht, da dir dazu Angaben fehlen).

Kommentar von xoxo26 ,

Ja ich hab vergessen hinzuschreiben, dass die Masse unter Wasser eingetaucht wird

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