Messen der Masse mit einer Waage (Gravitation/Massenanziehung)

Wiegen

Eine Balkenwaage mit einem Satz Gewichtstücke.

Wie schwer ist das Stück Styropor?

• Wie funktioniert dieWaage? Man vergleicht, wie stark der Gegenstand zur Erde gezogen wird also die Schwere!
• Als Vergleichsgegenstände dienen genau hergestellte Gewichtsstücke.

Aber wie werden die Hergestellt? Woher weiß die Firma, was ein Kilogramm ist?

Was ist ein Kilogramm? (ntv-Mediathek)

Festlegung eines Kilogramms

Die Kopie "K4" des Standardkilogramms ist eine Kopie für die USA und wird im National Institute of Standards and Technology aufbewahrt.

• Um die Masse von 1kg festzulegen, wurde 1878 in Frankreich ein Gegenstand angefertigt, der definitionsgemäß die Masse von 1kg hat: Das Standard- oder Ur-Kilogramm.

Es ist ein Platin-Iridium-Zylinder von 39 Millimeter Höhe und 39 Millimeter Durchmesser und wird im Bureau International des Poids et Measures (BIPM) in Sèvres aufbewahrt. Von diesem Standard-Kilogramm wurden Kopien hergestellt und in viele Länder der Welt gebracht. Die deutsche Kopie hütet die Physikalisch-Technische Bundesanstalt in Braunschweig.

• Wie wird danach verglichen?

Man vergleicht den Testgegenstand und das Standardkilogramm, indem man sie auf eine Balkenwaage legt und auf die gleiche Erdanziehung prüft. Ist die Waage im Gleichgewicht, so hat der Testgegenstand auch eine Masse von 1kg.

• Wie stellt man kleinere oder größere Gewichtstücke her?

Möchte man ein Gewichtstück mit 100g Masse haben, so muss man 10 identische Kopien herstellen, die auf der Waage mit dem Urkilogramm im Gleichgewicht sind.

• Auf der Suche nach einer besseren Definition

Was ist ein Kilogramm? (ntv-Mediathek)

Das rundeste Objekt der Welt! (mit deutschen Untertiteln)

World's Roundest Object! (Veritasium)

Massenanziehung (Gravitation)

• Wir werden zur Erde hin angezogen, aber die Menschen in Australien auch!
• Auf dem Mond fühlt man sich leichter!
• Bei einem Magneten ziehen sich Nord- und Südpol bei großen Abständen weniger stark an.

Zwei Nordpole und der Südpol ziehen sich noch stärker an.

Ergebnis

• Alle Körper ziehen sich gegenseitig an!
• Je mehr Masse sie haben, umso stärker ist die Anziehungskraft.
• Je näher die Gegenstände sind, desto stärker ist die Anziehungskraft.

Links

• euronews space : Wie die Schwerkraft die Erde fest im Griff hat
• Sendung mit der Maus - Wie entstehen Ebbe und Flut
  • Wissen vor 8: Wie kommt es zu Ebbe und Flut
• LEIFI Gewichtskraft Gravitationsdrehwaage
• Gravitationsdrehwaage selbst gebaut (Bending Spacetime in the Basement; )
• Physikalisch-Technische Bundesanstalt
• Arbeitsblatt Gravitation (Günther Rasch, Mathe- und Physiklehrer am Ernst-Mach-Gymnasium Haar)