Volumenbestimmung regelmäßiger und unregelmäßiger Körper

Prinzip

Die Schüler sollen das Volumen fester Körper mit 3 verschiedenen Methoden bestimmen. Dabei sollen sie wissen, dass die Einheit des Volumens das Kubikmeter (m³) ist und außerdem die Bezeichnung Liter (l) üblich ist.

1. Beim Eintauchen eines festen Körpers in einen Messzylinder ergibt die Differenz der abgelesenen Wasserstände direkt das Volumen. Diese Messmethode ist umso genauer, je enger der Messzylinder, d.h. je größer die Differenz der Wasserstände ist.
2. Beim Eintauchen eines Körpers in ein Überlaufgefäß und Auswiegen der Masse des ausgelaufenen Wassers erhält man in der Regel bessere Messergebnisse, da die Ablesung an der Waage genauer möglich ist als am Messzylinder (Meniskus!).
3. Bei regelmäßigen Körpern ist die Volumenberechnung aus Länge, Breite und Höhe, die mit dem Messschieber gemessen werden, die genaueste Messmethode (s. ME 1.1, Längenmessung).

Die Volumen-Toleranzen betragen bei den beiden Säulen ±0,2 cm³ und ±0,5 cm³ bei der Doppelmuffe.

Aufgabe

Wie viel Wasser verdrängt ein Körper?

Bestimme das Volumen fester Körper auf drei unterschiedliche Weisen.

1. Tauche die beiden Metallsäulen in den mit Wasser gefüllten Messzylinder und bestimme das Volumen des verdrängten Wassers aus der Differenz der beiden Wasserstände.
2. Tauche alle drei festen Körper nacheinander in das gefüllte Überlaufgefäß und miss das Volumen des verdrängten Wassers mit dem Messzylinder.
3. Miss Länge, Breite und Höhe der beiden regelmäßigen Körper mit dem Messschieber und berechne aus den gemessenen Daten ihr Volumen.

Vergleiche die nach den verschiedenen Messmethoden erhaltenen Ergebnisse untereinander.

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