Dichte und Dichtemessung
Ein Würfel aus Zeit
Alle Sl-Einheiten lassen sich durch eine Kombination der 7 Basiseinheiten ausdrücken. 1 Joule ist `1 kg\cdot m^ 2/s^2`, und 1 Watt ist `1 kg \cdot m^2/s^3`. Und daran lernst du etwas Wichtiges. Oft kann man sich von Einheiten kein Bild machen. Denn was soll man sich unter einer Quadrat- oder gar unter eine Kubiksekunde vorstellen? Ein Quadrat oder einen Würfel aus Zeit?
Wie werden die alten Einheiten in die neuen umgerechnet? 1 Kalorie sind rund 4,2 Joule und 1 PS rund 736 Watt, oder, wie man bei der Leistung von Autos oft liest, 0,736 Kilowatt.
Schwarze Löcher
Ein Schwarzes Loch entsteht, wenn ein massenreicher Stern von einigen Sonnenmassen ausbrennt und in sich zusammenstürzt. Seine Dichte wird dann so unglaublich groß, dass nicht einmal Licht entweichen kann, daher auch der Name. Die Erde wird zwar niemals in sich zusammenstürzen, aber nehmen wir mal an, jemand presst sie auf ein Schwarzes Loch zusammen, dann hätte sie nur mehr einen Radius von 9 mm. Daraus kann man eine Dichte von mindestens `10^{30} {kg}/m^3` abschätzen. Unvorstellbar! Schwarze Löcher sind die dichtesten Objekte im Universum und sie stecken nach wie vor voller Rätsel.
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Originalgröße der Erde, wenn sie ein Schwarzes Loch wäre - was sie Gott sei Dank niemals sein kann!
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Dichte und Auftrieb
Die Zeppelinkatasrophe
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Das Luftschiff LZ 129 Hindenburg auf einer Postkarte im Jahr 1936. Gefüllt war es mit Wasserstoffgas, das zwar eine sehr geringe Dichte aufweist, jedoch auch leicht berechenbar ist.
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Geringe Dichte, aber viel Volumen
Masse einer Korkkugel
Das Volumen einer Kugel lässt sich mit $V = \frac{4\cdot r\pi^3}{3}$ berechnen und beträgt für eine Kugel mit dem Radius 1 m etwa 4,2 m³. Da ein Kubikmeter Kork immerhin eine Masse von 300 kg hat, summiert sich das auf 1256 kg!
Ein Saal voll Luft
Der Tabelle kannst du entnehmen, dass Luft eine Masse von etwa 1,2 kg pro m³ hat. Du musst also nur das Volumen des Physiksaals abschätzen. Ist er zum Beispiel 12 m lang, 6 m breit und 3,5 m hoch, dann ist sein Volumen 252 m³ und die Luftmasse daher etwa 300 kg. Auch überraschend viel, oder?
