Aluminium geht nicht unter?
In einem Kinderbuch wird erklärt, warum ein Schiff oben schwimmt. Zur Veranschaulichung wird hier ein Stück Aluminium genommen, welches man aufs Wasser legt. Ist das Stück zusammen geknüllt geht es unter (?) und flach nicht.
1) Wieso geht das zusammengeknüllte nicht unter?
2) Wieso geht das Flache unter wenn man es runterdrückt, bleibt aber oben wenn man es nicht tut? kohäsion?
6 Antworten
- zu 1: Durch das Knüllen wird Luft eingeschlossen, die nicht entweichen kann und das spezifische Gewicht des Gesamtobjekts leichter als Wasser macht.
- zu 2: Die Oberflächenspannung trägt das Objekt. Vergleiche Wasserläufer. Man könnte das Experiment klassisch erweitern, indem man Spülmittel zugibt und dann beobachtet, wie die Oberflächenspannung zusammenbricht und das flache Objekt untergeht.
- Beide Experimente taugen wenig, um zu erklären, warum ein Schiff schwimmt. Ein Schiff schwimmt, wenn die von ihm verdrängte Menge Wasser mehr wiegt als das Schiff.
- Demonstrieren kann man das am besten mit einem "U-Boot" wie einer verschließbaren Tupper-Schale mit Steinen und Luft drin. Man kann die Anzahl der Steine verändern und von "sinkt schnell" bis "fast in Schwebe" zu "schwimmt oben" variieren. Die schwimmende Schale wird zum Schiff, indem man den dann nicht mehr nötigen Deckel weglässt.
- Für kleine Kinder reicht die reine Beobachtung, dass es eben so ist und vom Gewicht und Größe der Schale abhängt. Für Kinder, die schon rechnen können, kann man auch Gewicht der Steine und Volumen der Schale (verdrängte Wassermasse) in Beziehung setzen.
- Als Vorexperiment sollten auch kleine Kinder mit dem Konzept der Dichte vertraut gemacht werden. Manche Materialien schwimmen eben in Wasser, andere gehen unter. Bei etwa gleich großen Gegenständen kann man das anhand des Gewichts entscheiden, aber Kinder haben im allgemeinen ein gutes Gespür für Dichte, also für "leichte" und "schwere" Materialien.
Oh ja. Nicht nett, aber macht wohl jedes Kind mal...
Ein sehr schönes Experiment. Ein einzelner Wasserläufer auf einem Glas Wasser. Erstmal ganz genau die Abdrücke der Füße beobachten. Dann drei Tropfen Spüler an die Kante und schauen...
das hat was mit der verdrängten masse an wasser zu tun. der ball verdrängt mehr wasser als das flach ausgelegte stück, folglich geht der ball unter
Wahrscheinlich andersrum. Schwimmen tut was, wenn es mehr Wasser verdrängt als es wiegt.
Jetzt wird es verwirrend. "Schwimmen tut was, wenn es mehr Wasser verdrängt als es wiegt."
Ist es nicht eigentlich so: Es muss weniger Wasser verdrängen alles es wiegt um unter zu gehen?
Der Ball geht nur unter, wenn er zuwenige Lufteinschlüsse hat. Sonst schwimmt er trotzdem.
Solche Didaktik ist völlig wertlos. Nett gemeint - völlig missraten.
Das ist ein ganz schlechtes Beispiel. So etwas kommt daher, dass Leute etwas für Kinder schreiben, die keine Ahnung haben.
Das Blatt geht nicht unter, weil die Oberflächenspannung (richtig: Kohäsion) so groß ist. Macht man eine Kugel, ist die Gewichtskraft auf einer kleinen Wasserfläche so groß, dass das Alu eintaucht. Da die Dichte des Aluminiums größer ist als die von Wasser geht es schließlich unter und bleibt dort.
Alu ist schwerer als Wasser. Grundsätzlich geht es unter. Wird aber eine Folie flach aufgelegt, bleibt es oben, denn die Oberflächenspannung hält es oben.
Lege die Folie einmal auf das Wasser und dann einen Tropfen Spülmittel in das Wasser. Dann geht sie unter, die Folie. Das Spülmittel löst die Oerflächenspannung.
Was das mit einem Schiff zu tun haben soll ist mir allerdings schleierhaft. Immerhin ist da die Oberflächenspannung im Vergleich zum Gewicht vernachlässigbar. Wenn schon ist die Verdrängung relevant.
Da stimme ich mit dir überein. Die Frage war jedenfalls, warum die Folie nicht untergeht. Das mit der Alufolie kann man auch mit einer Rasierklinge machen, vorsichtig aufgelegt, schwimmt sie auch. Nur zusammenknüllen würd' ich sie nicht, das könnte blutig ändern 😁
Man braucht sie aber nicht die Mühe eines Versuchsaufbaus zu machen. Ein Blick auf einen Tümpel beweist die Tragkraft der Oberflächenspannung, jeder Wasserläufer (Gerridae) profitiert davon.
Stimmt, aber ich glaub, die anderen waren auf der richtigen Spur was der Sinn der Erklärung im Kinderbuch und dem Schiff ist - mit verknüllen Aluminium, Lufteinschluss und deshalb leichter und Verdrängung, bloss hat der Fragesteller komisch gefragt.
Bin allerdings nicht sicher, ich denke zerknüllte Aluminiumkugeln geht meist unter.
Bin allerdings nicht sicher, ich denke zerknüllte Aluminiumkugeln geht meist unter.
Meine ich auch, aber offenbar war die Testkugel nicht fest zusammengedrückt.
Zumal in der Frage zwei Behauptungen aufgestellt werden:
1) Wieso geht das zusammengeknüllte nicht unter?
Ist das Stück zusammen geknüllt geht es unter (?) und flach nicht.
"Lege die Folie einmal auf das Wasser und dann einen Tropfen Spülmittel in das Wasser"
Habe ich gemacht, dadurch schwimmt nur alles an den Rand der Schüssel. Was mach ich falsch?
Ist die Folie absolut eben? Wenn sie nur ein kleines wenig ausgebeult ist, schwimmt sie weiterin oben, weil sie dann mehr Wasser verdrängt als sie wiegt.
Dürfte an der Verteilung des Spülmittels liegen. Versuche so: verrühre das Spülmittel im Wasser und lege erst dann die absolut ebene Folie auf.
Vermutlich gar nichts. Ich nehme an, dass die Alufolie nicht ganz eben ist, sodass sie genügend "bootsförmig" ist, um durch Auftrieb zu schwimmen.
okay, jetzt weiß ich dass das Buch mich veräppeln wollte, nur wieso schwimmt alles an den Rand wenn man Spüli dazu gibt?
Über sowas hab ich mir noch nie Gedanken gemacht, ich kann auch nur mutmaßen: Die Oberflächenspannung sorgt dafür, dass die Oberfläche beinahe eben ist. Mit Spüli fällt dieser Regulator weg und die Wasseroberfläche passt sich der Erdanziehung an = beult in der Mitte nach oben.
1) du kannst es nicht so gut zusammenknüllen, dass keine Luft mehr darin ist. Der Auftrieb reicht dann
2) Wasseroberflächenspannung. Liegt es auf dem Wasser, ist die Wasseroberfläche intakt und es kann drauf schwimmen. Drückst du es runter, zerstörst du die Wasseroberfläsche und es kann untergehen.
Gehen Wasserläufer unter wenn ich Spüli ins Wasser gebe?