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Warum schwimmen einige Dinge und andere nicht?

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Materialien

  • 1x große durchsichtige Salatschüssel (½ mit Wasser gefüllt)
  • 2x Gummibärchen
  • je 1x Stein, Murmel, Eis, Tischtennisball, Knetball, Münze

Versuch 1
Lupe-Logo-HeaderNehme eines der aufgeführten Teile, lege es auf das Wasser und schaue, ob das Teil schwimmt. Stelle vor dem Hineinlegen Vermutungen an, ob das Teil schwimmt oder nicht.

Notiere, welches Teil schwimmt

Stein

Kork

Büroklammer

Styropor

Bleistift

Schlüssel

Knete

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

Versuch 2
Überlege, wie man die Knete verändern könnte, damit auch sie schwimmt. Versuche es zuerst mit einer Wurst, dann einer Kugel, einem „Teller“ und einem gewölbten Teller.

Wurst aus Knete

Kugel aus Knete

Teller aus Knete

Gewölbter Teller

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

schwimmt nicht

Erklärung
Der Stein, die Murmel, die Knete und die Münze gehen unter. Ebenso natürlich die Gummibärchen. Das Eis schwimmt. Das Eis könnte man für die Gummibärchen zur Not als Schwimmhilfe benutzen. In Bootform schwimmt die Knete. Nun kannst Du die Gummibärchen in das Boot legen. Beides zusammen schwimmt immer noch. Stell Dir vor, dass das Wasser aus ganz vielen kleinen Teilen besteht. Die nennt man Moleküle. Leichte Dinge, wie Eis oder den Tischtennisball können die Moleküle tragen (Auftrieb). Schwere Dinge sind so schwer, dass die wenigen Wasserteilchen das Gewicht nicht halten können. Ein Knetboot ist zwar genauso schwer, wie ein Knetball. Es hat jedoch eine wesentlich größere Fläche, so dass wesentlich mehr Wasserteilchen zur Verfügung stehen, um das große Gewicht der Knete zu tragen. Etwas geht dann unter, wenn die Dichte des Stoffes größer ist als die Dichte der Flüssigkeit ist, in der er schwimmt.

Weiterführende Informationen

Warum schwimmt Eis?

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Materialien

  • Margarine-Dose
  • Filmdose oder Überraschungsei
  • Wasser
  • Gefrierschrank

Versuchsdurchführung
Lupe-Logo-HeaderNimm eine Plastik-Dose und fülle diese bis oben hin mit Wasser. Danach stellst Du die Dose OFFEN für einen Tag in den Gefrierschrank.

Am nächsten Tag nimmst Du die Dose aus dem Gefrierschrank heraus
(ACHTUNG: Handschuhe verwenden; kalt !).

Was ist passiert?
Das Wasser ist aus der Dose oben herausgekommen und dann gefroren. Solltest Du einen Deckel auf die Dose gemacht haben oder das Überraschungsei mit Wasser gefüllt haben, so ist der Deckel abgesprungen oder hat sich zu mindestens abgehoben.

Erklärung
Stell Dir vor, Du wärst ein Wassermolekül und wärst, statt in der Dose, in einem großen Raum. Die anderen Wassermoleküle (Kinder) stehen direkt neben Dir. Es sind so viele Kinder im Raum, bis dieser “voll” ist. Jetzt wird das Wasser abgekühlt. Ihr rückt alle ein bisschen näher zusammen. Bei 4°C wird es Euch jedoch zu eng. Deshalb beschließt Ihr Euch jeweils zu 6 Kindern (nach und nach) an den ausgestreckten Händen zu halten. Bei ca. 0°C halten sich dann alle Kinder an den ausgestreckten Händen fest.

Hoffentlich hat jemand die Tür offen gelassen :-).
Es wird dann nämlich ganz schön eng im Raum.

Obiges Phänomen ist übrigens der Grund dafür, dass Eis auf dem Wasser schwimmt und im Winter in Teichen die Fische nicht erfrieren. Eis (von 0°C) schwimmt auf dem Wasser. Das 4°C kalte Wasser ist jedoch am Grund des Teichs, weil es die größte Dichte hat.

Dass das Eis schwimmt, kannst Du selbst ausprobieren. Nimm einfach eine Schüssel und werfe einen Eiswürfel hinein. Er schaut aus dem Wasser heraus und geht nicht unter.

Weiterführende Informationen

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