ein goldener Ring?

Veröffentlicht am Veröffentlicht in Stoffeigenschaften

Anton-Lerntipp:

  • Chemie ab Klasse 7
  • Dichte von Stoffen
  • Dichten vergleichen

Liebes Tagebuch,

Heute war ein wirklich ereignisreicher Tag. Meine liebe Freundin Lena hat mich heute verzweifelt angerufen. Sie war ganz aufgelöst. Ihr Verehrer, der immer so charmant wirkt, hat ihr einen wunderschönen Ring geschenkt. Doch obwohl der Ring strahlte, hatte Lena das Gefühl, dass etwas nicht stimmte. Sie fragte mich, ob ich ihr helfen könnte herauszufinden, ob der Ring wirklich aus echtem Gold besteht.

Ich wollte sie natürlich nicht enttäuschen. Also riet ich ihr, den Ring mit einem echten Goldstück zu vergleichen. Wir wogen ihn, und tatsächlich, das Gewicht stimmte überein. Aber Lena konnte ihre Zweifel nicht abschütteln. Irgendetwas in ihrem Inneren sagte ihr, dass etwas nicht ganz richtig war. Und ich konnte diese Unruhe in ihren Augen sehen – sie vertraute mir und ich wollte ihr unbedingt helfen.

Ich habe lange nachgedacht und hin und her überlegt, wie ich es beweisen könnte, wenn der Ring nicht aus reinem Gold besteht. Und dann, wie durch einen Geistesblitz, kam mir die Idee! Es war während meines abendlichen Bades, als mir plötzlich klar wurde: Wenn der Ring nicht aus reinem Gold ist, sondern mit Silber vermischt, dann müsste er bei gleichem Gewicht mehr Volumen haben – er würde also mehr Wasser verdrängen! Das erinnerte mich sofort an die Geschichte von Archimedes und dem König von Syrakus, der das gleiche Problem hatte.

Archimedes entdeckte das Prinzip des Auftriebs und erkannte, dass ein Gegenstand, der in Wasser getaucht wird, eine bestimmte Menge Wasser verdrängt. Wenn der Ring aus einem anderen Metall als Gold wäre, würde er weniger wiegen, aber mehr Volumen einnehmen. Das bedeutete, dass er mehr Wasser verdrängen würde, genau wie Archimedes es mit der Krone des Königs nachgewiesen hatte.

Sofort sprang ich aus der Wanne (ja, ich weiß, sehr dramatisch) und eilte zu Lena. Wir füllten ein Glas bis zum Rand mit Wasser und legten vorsichtig den Ring hinein. Und siehe da – mehr Wasser floss über als erwartet. Der Ring hatte tatsächlich ein größeres Volumen. Das bedeutete, dass der Ring nicht aus purem Gold bestand, sondern mit einem anderen Metall, wahrscheinlich Silber, vermischt war.

Lena war erst sprachlos, dann sah ich, wie Tränen in ihre Augen traten. Sie war enttäuscht, aber auch dankbar, dass sie jetzt die Wahrheit wusste. Es war genauso, wie Archimedes es damals mit der Krone des Königs festgestellt hatte – der Ring verdrängte mehr Wasser, weil er nicht vollständig aus Gold war.

Ich glaube, sie wird jetzt vorsichtiger sein, wem sie vertraut. Für mich war es eine wertvolle Erfahrung. Es hat mir gezeigt, wie wichtig es ist, auf sein Bauchgefühl zu hören und auch in der Wissenschaft auf kreative Lösungen zu setzen. Jetzt werde ich den Abend ruhig ausklingen lassen, vielleicht mit einem guten Buch und einer Tasse Tee. Was für ein Tag!

Sam

Mögliche Test-Fragen

Was sagte Archimedes über das Ersatzmetall in der Krone?

  1. Es reflektiert das Licht anders
  2. Es verdrängt weniger Wasser als Gold
  3. Es verdrängt mehr Wasser als Gold
  4. Es hat den gleichen Glanz wie Gold

Was erkennt man an einem Gegenstand, der mehr Wasser verdrängt als ein anderer aus reinem Gold?

  1. Dass er kleiner ist
  2. Dass er aus Ersatzmetall ist
  3. Dass er dichter ist
  4. Dass er heißer ist

Wer entdeckte das Prinzip des Auftriebs?

  1. Hipparchus
  2. Eratosthenes
  3. Archimedes
  4. Platon

Wofür steht das griechische Wort „Heureka!“?

  1. Ich habe es gefunden!
  2. Es ist getan!
  3. Ich verstehe!
  4. Ein neues Beginnen!

Wie berechnet man die Dichte eines Gegenstandes?

  1. ρ = m/V
  2. ρ = V/m
  3. ρ = m + V
  4. ρ = m – V

Was passiert, wenn ein Gegenstand in eine Flüssigkeit gelegt wird?

  1. Er absorbiert Flüssigkeit
  2. Er verdrängt Flüssigkeit
  3. Er wird schwerer
  4. Er verliert an Masse

Wenn zwei Gegenstände das gleiche Volumen, aber unterschiedliche Massen haben, haben sie…?

  1. Unterschiedliche Dichten
  2. Die gleiche Dichte
  3. Eine umgekehrte Dichte
  4. Eine proportionale Dichte

Wie kann man das Volumen eines Gegenstandes bestimmen, wenn er vollständig in Flüssigkeit getaucht ist?

  1. Durch die verdrängte Flüssigkeitsmenge
  2. Durch die Oberfläche des Gegenstands
  3. Durch die Masse des Gegenstands
  4. Durch die Tiefe des Eintauchens

Wenn die Masse eines Gegenstands erhöht wird, während sein Volumen gleich bleibt, was passiert mit seiner Dichte?

  1. Sie erhöht sich
  2. Sie bleibt konstant
  3. Sie verringert sich
  4. Sie schwankt

Welche Größe bleibt bei einem festen Material immer konstant, unabhängig von der Form des Gegenstandes?

  1. Masse
  2. Auftriebskraft
  3. Volumen
  4. Dichte

Ein Gegenstand schwimmt auf der Wasseroberfläche. Was sagt dies über seine Dichte aus?

  1. Sie ist gleich der des Wassers
  2. Sie ist null
  3. Sie ist geringer als die des Wassers
  4. Sie ist größer als die des Wassers

Ein Gegenstand sinkt im Wasser. Wie verhält sich seine Dichte zum Wasser?

  1. Größer als die des Wassers
  2. Die Dichte spielt keine Rolle
  3. Gleich der des Wassers
  4. Kleiner als die des Wassers

Warum stieg Archimedes aus der Badewanne und rief „Heureka!“?

  1. Weil das Badewasser zu heiß war
  2. Weil er das Prinzip des Auftriebs entdeckte
  3. Weil er seine Schriften vergessen hatte
  4. Weil er ein neues Experiment vorhatte

Wenn ein Gegenstand in eine Flüssigkeit getaucht wird und auf dem Boden liegt, welche der folgenden Aussagen ist wahr?

  1. Seine Dichte ist unbestimmt
  2. Seine Dichte ist gleich der der Flüssigkeit
  3. Seine Dichte ist größer als die der Flüssigkeit
  4. Seine Dichte ist kleiner als die der Flüssigkeit

Was bemerkte Archimedes, als er in der Badewanne saß?

  1. Dass er die Wanne überfüllt hatte
  2. Dass das Wasser verdrängt wurde
  3. Dass er die Lösung zum Rätsel der Krone gefunden hatte
  4. Dass er Seife vergessen hatte

Anton-Lerntipp

  1. Chemie ab Klasse 7
  2. Dichte von Stoffen
  3. Dichten vergleichen

Liebe Schülerinnen und Schüler der HBG,

Hier schreibt euch, Sam! Vor kurzem habe ich meiner Freundin geholfen, herauszufinden, ob ein Ring wirklich aus echtem Gold besteht. Das war ein echtes Abenteuer, und heute möchte ich euch ein wenig in die Geheimnisse der Goldidentifizierung einweihen.

Hier ist euer Auftrag:

  1. Dichte erforschen: Schaut euch die Simulation unten an. Dort könnt ihr verschiedene Gegenstände und Flüssigkeiten entdecken.
  2. Das Zusammenspiel von Masse und Volumen: Experimentiert mit den Gegenständen und legt sie in die Flüssigkeit. Beobachtet, wie sich die Dichte (ρ) eines Gegenstands aus seiner Masse (m) und seinem Volumen (V) zusammensetzt: ρ = m/V. Beschreibt eure Beobachtungen.
  3. Gleiche Masse, unterschiedliches Volumen – und umgekehrt: Wählt zwei Gegenstände mit ähnlicher Masse, aber unterschiedlichem Volumen. Dann wählt zwei Gegenstände mit ähnlichem Volumen, aber unterschiedlicher Masse. Was könnt ihr über ihre Auftriebsfähigkeit in der Flüssigkeit sagen?
  4. Dichte als konstante Größe: Verändert die Masse oder das Volumen eines Gegenstandes und beobachtet, wie sich dies auf die Dichte auswirkt. Warum bleibt die Dichte trotz Veränderungen gleich?
  5. Messen durch Verdrängung: Wählt einen Gegenstand und taucht ihn vollständig in die Flüssigkeit. Wie könnt ihr das Volumen des Gegenstands durch die von ihm verdrängte Flüssigkeitsmenge bestimmen?
  6. Ein unbekanntes Material identifizieren: Wählt einen Gegenstand, dessen Material ihr nicht kennt. Berechnet dessen Dichte und vergleicht diese mit den in der Simulation gegebenen Tabellenwerten. Welches Material könnte es sein?

Hier habe ich für euch noch einen Anton-Tipp um das Rätsel zu lösen und die Stoffe zu erkennen.

  1. Anton-Chemie ab Klasse 7
  2. Dichte von Stoffen
  3. Dichten berechnen

Ich hoffe, dass ihr durch diese Simulation genauso fasziniert seid von der Welt des Auftriebs wie ich damals, als ich meiner Freundin Lena half! Viel Erfolg und Spaß beim Entdecken!

Euere Samantha