Die Dichte vergleicht Masse und Raum — Sport, 11–13 Jahre
Die Dichte sagt, wie viel Masse in einem bestimmten Volumen steckt. Sie erklärt, warum manche Gegenstände schwimmen, sinken oder für ihre Größe überraschend schwer sind.
Wie dicht Materie gepackt ist
Die Dichte vergleicht die Masse eines Gegenstands mit dem Raum, den er einnimmt. Ein kleines Stück Blei kann mehr Masse haben als ein viel größeres Stück Holz, weil seine Materie dichter gepackt ist. Man berechnet sie, indem man die Masse durch das Volumen teilt, meist in Kilogramm pro Kubikmeter.
Warum Dichte hilft
Nur Größe oder Masse verraten nicht, wie ein Stoff beschaffen ist. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler brauchten einen fairen Vergleich unterschiedlich großer Proben und verglichen deshalb die Masse pro Raumeinheit. So lassen sich Stoffe erkennen und Schwimmen in Flüssigkeiten vorhersagen.
Die Dichte eines Blocks berechnen
Ein Metallblock hat eine Masse von 540 g und ein Volumen von 200 cm³. Wir teilen die Masse durch das Volumen: 540 ÷ 200 = 2,7 g/cm³. Wasser hat eine Dichte von ungefähr 1 g/cm³. Der Block ist dichter als Wasser und würde ohne eingeschlossene Luft sinken.
Groß bedeutet nicht dicht
Es ist verständlich, einen großen Gegenstand für dicht zu halten, weil er schwer wirken kann. Die Dichte beschreibt aber die Masse in jedem Volumenteil, nicht die Gesamtmasse. Ein riesiger leerer Karton kann mehr Volumen und eine geringere Dichte als ein kleiner, massiver Stein haben.
Boote und Werkstoffe
Stahl ist dichter als Wasser, trotzdem kann ein Stahlschiff schwimmen, weil seine hohle Form viel Luft enthält. Die mittlere Dichte des Schiffs, mit Stahl und Luft zusammen, ist kleiner als die von Wasser. Ingenieurinnen und Ingenieure nutzen diese Idee für Boote, Rettungswesten und schwimmende Behälter.
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