Grundidee

Die Dichte sagt wie viel Gramm jeder Kubikzentimeter von einem Stoff wiegt. Wenn man die Dichte von Knete bestimmen will, dann muss man also herausfinden, wie viele Gramm jeder Kubikzentimeter der Knete wiegt.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Mit einem Messer schneidet man aus einem Klumpen Knete Würfel heraus. Die Würfel sollen einen Zentimeter lang, breit und hoch sein. Dann wiegt man jeden der Würfel. Wenn man weiß, wie viele Gramm jeder Würfel wiegt, kann man dann angeben, wie viel Gramm pro Kubikzentimeter die Knete wiegt. Diese Angabe ist dann auch die Dichte der Knete in g/cm³. © Gunter Heim/ChatGPT ☛

Kurzanleitung

Aus einem Klumpen Knete sollen 10 Würfel Würfel von einem Kubikzentimeter herausgeschnitten werden. Das durchschnittliche Gewicht dieser Würfel in Gramm gibt dann die mittlere (durchschnittliche) Dichte der Knete in g/cm³ (Gramm pro Kubikzentimeter)

Material

Knete aus Kiste 2 ↗

Ein Cutter ↗

Eine Balkenwaage ↗

Oder eine elektronische Waage ↗

Schritt 1: Notizen anlegen

Lege eine Notiz zu diesem Versuch an.

Ideal ist ein DIN-A4-Blatt [hochkant] ↗

Schreibe als Überschrift: Versuch Knetdichte

Schreibe dann das Datum dazu.

Schritt 2: schneiden

Achtung: Cutter sind sehr scharfe Messer. Wenn du dich unsicher mit einem Cutter fühlst, dann können wir auch ein anderes Werkzeug nehmen. Falls du dich doch schneiden solltest Erste Hilfe kleine Schnittwunde ↗

Hole jetzt Material und schneide aus der Knete 10 Würfel. Die Würfel sollen möglichst genau 1 cm lang, breit und hoch sein.

Es kann schwierig sein, die Würfelform gut hinzubekommen. Überlege dir eine eigene, gute Strategie dafür.

Mache auf den Notizen eine einfache Zeichnung von dem Knetklumpen und den 10 Würfeln. Beschrifte den Knetklumpen als Knete. Schreibe nahe bei den Würfeln, dass sie in etwa 1 cm lang, breit und hoch sind.

Schritt 3: wiegen

Jetzt wird jeder Würfel einzeln in Gramm gewogen.

Nimm dazu die Balkenwaage ↗

Oder nimm eine elektronische Waage ↗

Schreibe auf der Notiz für jeden Würfel sein Gewicht in Gramm auf.

Schritt 4: Durchschnitt

Wenn alle Würfel genau dasselbe Gewicht in Gramm haben, dann schreibe das auf der Notiz auf: "Alle Würfel wiegen gleich viel, nämlich _____ Gramm"

Wenn die Würfel verschiedene Gewichte haben, dann rechnen wir jetzt aus, wie schwer jeder Würfel sein müsste wenn sie alle gleich schwer sein sollen. Das Ergebnis nennt man Durchschnitt ↗

Schreibe dann für jeden einzelnen Würfel in deiner Notiz sein Gewicht in Gramm auf.

Addiere alle 10 Gewichte auf. Teile das Ergebnis dann durch 10. Das Ergebnis ist dann der Durchschnitt.

Tipps, wie man gut durch 10 teilen kann steht unter durch zehn ↗

Schreibe in die Notiz: "Die Würfel haben im Durchschnitt ein Gewicht von _______ Gramm."

Schreibe in die Notiz: "Die Dichte ist also _________ g/cm³ oder Gramm pro Kubikzentimeter."

Schritt 5: Probe

Es gibt eine einfache Probe, mit der man grob abschätzen kann, ob man richtig liegt. Wenn etwas eine Dichte von weniger als 1 g/cm³ hat, dann schwimmt es, wenn man es in Wasser legt. Im Umkehrschluss gilt auch: wenn etwas im Wasser unter geht, dann ist es schwerer als 1 g/cm³. Schwebt etwas im Wasser, dann hat es eine Dichte von ziemlich genau 1 g/cm². Siehe dazu auch den Versuch Bernsteinschwimmen ↗

Welt des Wissens

Wenn man weiß, wie viele Gramm schwer ein Kubikzentimeter von einem bestimmten Stoff ist, dann kann man daraus einige Schlüsse ziehen:

Bei weniger als 1 g/cm³ schwimmt der Stoff im Wasser.

Bei mehr als 1 g/cm³ geht der Stoff im Wasser unter.

Zwischen 2 und 3 g/cm³ ist es vielleicht ein Gestein ↗

Bei über 3 g/cm³ ist es wahrscheinlich ein Metall ↗

Bei über 18 g/cm³ ist es vielleicht Uran, Wolfram oder Gold ↗

Wenn man also die Dichte von einem Stoff kennt, dann kann man rückwärts denken und damit eingrenzen, was für ein Stoff das vielleicht sein könnte. Diese Methode nutzen zum Beispiel Geologen, um herauszufinden, woraus Steine oder andere Dinge bestehen. Mit Hilfe von Pendeln und Geräten zur Messung der Schwerkraft, können sie sogar herausfinden, wie Dicht Gesteine tief unter der Oberfläche der Erde sind. Eine Tabelle mit den Dichten von vielen Stoffen steht unter Dichten ↗

Arbeitserleichterung

Es ist recht mühsam, die Knete in einzelne Würfel von möglichst genau einem Kubikzentimeter zu zerschneiden. Es gibt aber einen Weg, wie man das gar nicht erst machen muss. Man kann den ganzen Klumpen Knete nehmen und findet direkt heraus, wie viele Kubikzentimeter Volumen er hat. Dann wiegt man den ganzen Klumpen und verteilt die gemessenen Gramm gedanklich, das heißt rechnerisch, auf jeden der einzelnen Kubikzentimeter. Das soll als Anregung genügen.