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Fachdidaktische Übungen
Stefan Heusler
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Auftrieb In einem Wasserglas schwimmt ein Eisstück. Verändert sich die
Füllhöhe des Glases, wenn das Eis schmilzt? NEIN, da das verdrängte Volumen V immer der Masse des Wassers im gesamten Eisblock entspricht. In das Volumen V passen also in flüssiger Form genau die Masse, die sich im Eisblock befindet. Da das Eis eine geringere Dichte hat, schwimmt er auf dem Wasser.
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Luftdruck Barometrische Höhenformel:
Auf Meeresspiegel ist der Lutdruck ca Newton/Quadratmeter bzw. 10 Newton pro Quadratzentimeter. Barometrische Höhenformel: Der Luftdruck nimmt exponentiell mit der Höhe ab. Zur Herleitung braucht man die Gasgleichung p V = R T und setzt Luftdruck mit Auftrieb in jeder Luftschicht gleich.. Auf dem Mount Everest ist der Druck auf ca. 1/3 des Normaldrucks von ca N/m^2 abgefallen.
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Wieso schwebt ein Heissluftballon?
Warme Luft hat eine geringere Dichte als schwere Luft. Benutze die ideale Gasgleichung: Bei gleichem Druck sind Dichte und Temperatur umgekehrt proportional – je höher die Temperatur, desto geringer die Dichte. Dichte mal Temperatur = const. Ein Ballon gefüllt mit Gas der Temperatur THeiss und mit Volumen V erfährt in Luft mit Temperatur TKalt also die Auftriebskraft
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