Die wirre Waage

Basti (8): "Drehe den Topf als allererstes um. Stelle die Waage auf den Topf. Schalte die Waage an. Klebe den Stift mit zwei Tesafilmstreifen an die Waage. Binde den Stein mit einer Schnur an den Stift fest. Der Stein darf nicht den Topf oder den Boden berühren. Stopp! Bevor du es ausprobierst denke nach was passieren könnte."

"Ich vermute, also wenn man den Stein in der Luft wiegt, wiegt er ein bisschen weniger als wenn man ihn im Wasser wiegt. Weil wenn man ihn im Wasser wiegt, dann hat er ja noch Wasser dabei und ist dann ein bisschen schwerer."

Basti (8) führt den Versuch durch:

"Meine Waage zeigt an, dass dieser Stein, den ich hier habe 33 Gramm wiegt. Wenn ich ihn hier ins Wasser tue, zeigt er an, dass er 21 Gramm wiegt. Wieso ist das so?"

Basti (8) erklärt es so:

"Ich vermute, dass da der ganze Sauerstoff ab geht und ich vermute das, weil der Sauerstoff wiegt ja auch ein bisschen. Deswegen könnte das sein, dass das stimmt."

Auf dem Stein wirken zwei verschiedene unsichtbare Kräfte. Die eine nennt man Erdanziehungskraft. Sie ist für den Stein immer gleich groß. Egal ob er in der Luft oder im Wasser hängt. Die Erdanziehungskraft ist zum Beispiel auch dafür verantwortlich, dass alles was auf der Erde herunterfällt auf den Boden fällt. Diese Kraft zieht den Stein also zum Boden hin an. Die andere unsichtbare Kraft ist die Auftriebskraft. Diese kennst du vom Tauchen. Du hast bestimmt schon mal erlebt, dass wenn du dich unter Wasser nicht mehr bewegst, du automatisch wieder nach oben "geschoben" wirst ohne dass du etwas tun musst. Die Auftriebskraft "drückt" den Stein also entgegen der Erdanziehungskraft nach oben.

Aber wieso zeigt die Waage dann unterschiedliche Werte an?

Im Wasser ist die Auftriebskraft größer als in der Luft. Das heißt, dass im Wasser der Auftrieb mehr Kraft hat. Wie du selber weißt, ist es viel leichter eine schwere Kiste hoch zu heben wenn dir deine Freunde dabei helfen als wenn du es alleine machst. Genau das ist im Wasser auch so. Im Wasser gibt es einfach mehr Teilchen,  die zusammen einen Gegenstand nach oben drücken. Es sind in der gleichen Menge Luft einfach weniger Teilchen wie in der gleichen Menge Wasser. Von Wissenschaftlern wird dies Wasserdichte und Luftdichte genannt. Genau dieser Unterschied an Teilchen erklärt nun, warum die Waage unterschiedliche Zahlen anzeigt. In der Luft gibt es viel weniger Auftriebskraft. Sie drückt den Stein nach oben. Im Wasser hat der Auftrieb aber viel mehr Kraft und drückt vom Wasser unterstützt gegen die Erdanziehungskraft nach oben. Dadurch wiegt der Stein weniger. 

Jetzt weißt du, warum sich im Wasser alles leichter anfühlt. So kannst du zum Beispiel deinen Papa einfach auf den Rücken nehmen. Die hohe Auftriebskraft hilft dir schließlich dabei.