Gewichtsunterschied (= Kraft!) von 1kg Eis und 1kg Blei?
Ich kenne die Standard-Frage: Was ist schwerer: 1 kg Blei oder 1 kg Eis (auf der Erde). Üblicherweise wird das mehr als Scherz aufgefasst, denn 1 kg ist 1 kg, egal ob Blei oder Eis. Aber unter Schwere sollte man genau genommen die Kraft verstehen, um die Stoffe gegen die Schwerkraft zu halten. Und die Teile befinden sich in der Luft, die nach dem archimedischen Prinzip einen (geringen) Auftrieb verursacht. Da das Volumen von 1 kg Eis größer als das von 1 kg Blei ist, ist der Auftrieb bei Eis größer. Also: das Eis ist tatsächlich leichter zu tragen! Wer rechnet mal genau aus, um wie viel Newton?
3 Antworten
So wie Du das siehst, könnte man keine Physik vernünftig betreiben. Die Schwere (=Schwerkraft) ist die Kraft, mit der die Masse von der Masse der Erde angezogen wird. Ende der physikalischen Definition. Die nächste Kraft ist die Auftriebskraft in einem Medium (egal, ob Luft, Wasser oder was auch immer). Beide Kräfte addieren sich zu einer Gesamtkraft. Dein Versuch "Schwere" neu zu definieren, würde bedeuten, dass man stets etwas anderes (nämlich je nach Umgebung) unter dem Begriff verstehen müsste. Eine Physik ist aber bestrebt, die unterschiedlichen physikalischen Effekte und Phänomene zu beschreiben. Ohne einen anfänglichen reduktionistischen Ansatz ist das erstmal kaum denkbar.
Und erst, wenn man die beiden Dinge strikt auseinandergehalten und erforscht hat, kann man anfangen, das zu rechnen, was Du berechnet haben willst.
Das sehe ich ehrlich gesagt nicht so. Die Anziehungskraft durch die Erde ist doch erstmal nur die Schwerkraft, die wahrscheinlich historisch so genannt wurde, weil Schwere und Masse irgendwie als das selbe bezeichnet wurden. Aber ein Astronaut oder eine Person im freien Fall bezeichnet man als schwerelos, weil effektiv keine resultierende Kraft auf ihn wirkt, nicht jedoch, weil keine Schwerkraft auf ihn wirkt.
Das könnte jetzt natürlich auch historische Gründe haben, aber ich denke man sollte hier schon etwas aufpassen was man wie definiert. Ich bin eigentlich schon auch ein starker Vertreter von der Auffassung dass Schwere mit Gewicht und nicht mit Masse zu tun hat.
Es kann sein, dass in meiner Fragestellung umgangssprachliche, physikalisch ungenaue Formulierungen vorhanden sind. Es sollte aber auch erkannt werden, dass ich die resultierende Kraftwirkung wissen wollte. Wobei Kräfte ja verschiedene Ursachen haben können.
Wer rechnet mal genau aus, um wie viel Newton?
Warum rechnest du das nicht selbst?
Die Auftriebskraft entspricht der Gewichtskraft des verdrängten Mediums.
Unter Normalbedingungen hat Luft eine Masse von etwa 1,3kg/m³. Eis etwa 1kg/L. Also wird Eis um etwa 0,0013g leichter. Gut Blei hat auch Auftrieb, aber des kann man fast vernachlässigen.
Ich rechne nicht genauer, bestätige aber deine Rechnung.
Auch dass Elektroheizer sich um den Faktor 1000 vertan hatte.
Übrigens sind spezifisches Gewicht oder "Wichte" (Gewicht pro Volumen) eher unüblich, man verwendet die Dichte, Masse pro Volumen.
Der Rechengang scheint mir plausibel, aber die Antwort müsste in Newton angegeben werden und da sind ein paar Zehnerpotenzen zu beachten. Wenn 1 Kubikmeter Luft 1, 3 kg Masse hat und 1 Liter ein tausendstel davon ist, hat 1 liter Luft eine Masse von 1,3 g. Mit KI-Hilfe sollen 1,3 Gramm auf der Erde etwa 0,01275 Newton entsprechen. Die spezifischen Gewichte von Eis und Blei verhalten sich wie 0,917 zu 11,34. Grob gerechnet ist also ein Unterschied von etwa 0,01 Newton. Stimmt das? Wer rechnet genauer?