Dichte und Auftrieb sicher verstehen

Die Dichte beschreibt die Masse pro Volumen. Zusammen mit dem Volumen eines Körpers und der Dichte des Fluids lassen sich Masse, Schwimmen, Sinken und Auftrieb berechnen.

Auf dieser Seite übst du ρ = m/V, das archimedische Prinzip, Einheiten, Verdrängung, Auftriebskraft und Rechenaufgaben.

So löst du die Aufgaben

  1. Notiere Masse, Volumen und die passenden Einheiten.
  2. Berechne die Dichte oder stelle die Formel nach m oder V um.
  3. Nutze F_A = ρ_Fluid·V_verdrängt·g für den Auftrieb.
  4. Vergleiche Auftrieb und Gewichtskraft und prüfe die Einheit.

6. Test

Dichte und Auftrieb online üben

Test 6 zu Dichte, Masse, Volumen und Auftrieb mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze ρ = m/V, m = ρ·V, V = m/ρ und F_A = ρ_Fluid·V_verdrängt·g. Prüfe Einheiten und Kräftegleichgewicht.

5 Fragen
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1. FrageMultiple Choice

Warum muss bei einer Dichtebestimmung auf die Temperatur geachtet werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Weil sich das Volumen vieler Stoffe mit der Temperatur ändert.

  1. Masse, Volumen und Fluid bestimmen: Ordne Dichte, Masse, Volumen, Fluid und verdrängtes Volumen zu.
  2. Dichte- oder Auftriebsformel anwenden: Bei gleicher Masse kann eine Volumenänderung die Dichte verändern.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Weil sich das Volumen vieler Stoffe mit der Temperatur ändert. Achte auf Einheiten, Verdrängung, Richtung und Kräftegleichgewicht.

Bei gleicher Masse kann eine Volumenänderung die Dichte verändern.

2. FrageMultiple Choice

Wie erkennt man experimentell, dass ein Körper dichter als Wasser ist?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Er sinkt vollständig, wenn keine anderen Kräfte oder Hohlräume den Mittelwert verändern.

  1. Masse, Volumen und Fluid bestimmen: Ordne Dichte, Masse, Volumen, Fluid und verdrängtes Volumen zu.
  2. Dichte- oder Auftriebsformel anwenden: Ist die mittlere Dichte größer als die Wasserdichte, reicht der maximale Auftrieb nicht zur Gewichtskraft.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er sinkt vollständig, wenn keine anderen Kräfte oder Hohlräume den Mittelwert verändern. Achte auf Einheiten, Verdrängung, Richtung und Kräftegleichgewicht.

Ist die mittlere Dichte größer als die Wasserdichte, reicht der maximale Auftrieb nicht zur Gewichtskraft.

3. FrageMultiple Choice

Was muss bei einem Hohlkörper für die Schwimmfähigkeit betrachtet werden?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Seine mittlere Dichte aus Gesamtmasse und äußerem Volumen.

  1. Masse, Volumen und Fluid bestimmen: Ordne Dichte, Masse, Volumen, Fluid und verdrängtes Volumen zu.
  2. Dichte- oder Auftriebsformel anwenden: Luft im Inneren kann die mittlere Dichte stark verringern, obwohl das Material selbst dicht ist.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Seine mittlere Dichte aus Gesamtmasse und äußerem Volumen. Achte auf Einheiten, Verdrängung, Richtung und Kräftegleichgewicht.

Luft im Inneren kann die mittlere Dichte stark verringern, obwohl das Material selbst dicht ist.

4. FrageMultiple Choice

Warum zeigt ein Körper unter Wasser scheinbar eine kleinere Gewichtskraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Auftriebskraft wirkt nach oben und verringert die resultierende Kraft nach unten.

  1. Masse, Volumen und Fluid bestimmen: Ordne Dichte, Masse, Volumen, Fluid und verdrängtes Volumen zu.
  2. Dichte- oder Auftriebsformel anwenden: Die echte Gewichtskraft bleibt bestehen; zusätzlich wirkt der Auftrieb.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Auftriebskraft wirkt nach oben und verringert die resultierende Kraft nach unten. Achte auf Einheiten, Verdrängung, Richtung und Kräftegleichgewicht.

Die echte Gewichtskraft bleibt bestehen; zusätzlich wirkt der Auftrieb.

5. FrageMultiple Choice

Was ist bei der Messung mit einem Überlaufgefäß entscheidend?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Das Volumen des überlaufenden Fluids entspricht dem verdrängten Körpervolumen.

  1. Masse, Volumen und Fluid bestimmen: Ordne Dichte, Masse, Volumen, Fluid und verdrängtes Volumen zu.
  2. Dichte- oder Auftriebsformel anwenden: So kann das Volumen eines unregelmäßigen Körpers experimentell bestimmt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Das Volumen des überlaufenden Fluids entspricht dem verdrängten Körpervolumen. Achte auf Einheiten, Verdrängung, Richtung und Kräftegleichgewicht.

So kann das Volumen eines unregelmäßigen Körpers experimentell bestimmt werden.

Dichte und Auftrieb FAQ

Wie berechnet man die Dichte?

Mit ρ = m/V, also Masse geteilt durch Volumen.

Wann schwimmt ein Körper?

Wenn seine mittlere Dichte kleiner oder gleich der Fluiddichte ist und Auftrieb und Gewicht im Gleichgewicht stehen.

Wie berechnet man den Auftrieb?

Mit F_A = ρ_Fluid·V_verdrängt·g.