Gewicht, Masse und Volumen

Lina und Leon sind auf einer Bowlingbahn. Sie wählen Bowlingkugeln zum Spielen aus. Uuuugh, diese Kugel ist so schwer! Diese ist auch sehr schwer, wahrscheinlich schwerer als deine! Oder vielleicht ist sie leichter und du bist nur schwächer als ich.

Was glaubst du, wie schwer sie wirklich sind? Wörter wie „schwer“ und „leicht“ können nützlich sein, wenn man etwas mit etwas anderen vergleicht. Aber etwas, das für eine Person schwer erscheint, kann für jemand anderen leicht erscheinen, oder es kann leichter oder schwerer im Vergleich zu einem anderen Objekt erscheinen. Die Worte „schwer“ und „leicht“ sind nicht sehr präzise. Um genau sagen zu können, wie schwer etwas ist, brauchen wir ein universelleres und zuverlässigeres Maß.

Es gibt zwei solche Maße, die beschreiben, wie schwer etwas ist. Wie jedes andere Objekt, sind die Bowlingkugeln, die Lina und Leon halten, aus Materie. Je mehr Materie etwas enthält, desto schwerer ist es. Die erste der beiden Maße sagt uns, wie viel Materie in einem Objekt steckt. Es sagt uns etwas über die Masse des Objekts.

Die Masse wird meistens in Einheiten wie Gramm, Kilogramm oder Pfund ausgedrückt. Das zweite Maß hat mit der Schwerkraft zu tun. Alles, was aus Materie besteht und Masse hat, wird durch die Schwerkraft angezogen. Der Betrag dieser Kraft, die auf ein Objekt wirkt ist das Gewicht des Objekts. Das Gewicht wird in Krafteinheiten ausgedrückt – Newton.

Aber wenn ich frage: "Wie viel wiegt es?" bekomme ich die Antwort in Kilogramm, nicht in Newton. Das macht keinen Sinn! Nun, das liegt daran, dass auf der Erde, Masse und Gewicht gleich sind, daher unterscheiden wir sie in unserem Alltag oft nicht. Aber wenn Lina und Leon im Weltraum wären, sagen wir auf dem Mond, wäre das eine ganz andere Geschichte. Ihre Bowlingkugeln hätten immer noch die gleiche Masse, weil sich die Menge an Materie, die sie enthalten, nicht ändern würde.

Aber auf dem Mond ist die Gravitationskraft viel kleiner als auf der Erde, das Gewicht der Bowlingkugeln wäre also geringer. Hier auf der Erde, können Lina und Leon einfach Waagen benutzen um schnell festzustellen, wessen Kugel mehr wiegt und mehr Masse hat. Ha! Ich wusste, dass meine Kugel schwerer ist! Wie auch immer!

Ich wette, meine ist sowieso größer. Der Vergleich der Größe der Bowlingkugeln ist einfach. Beide haben die gleiche Form, also messen und vergleichen Lina und Leon ihren Durchmesser oder Umfang, und können basierend darauf sagen, welche größer ist. Aber was ist, wenn du zwei Objekte vergleichen möchtest, die ganz unterschiedlich sind? In diesem Fall, ist eine gute Art zu sagen, wie groß etwas ist, wie viel Platz es einnimmt.

Die Menge an physischem Raum, die etwas einnimmt, ist sein Volumen. In manchen Fällen, kann das Volumen leicht berechnet werden. Es gibt Formeln, die du verwenden kannst, um das Volumen bestimmter Formen zu bestimmen, z.B. von einer Kugel, einem Zylinder oder einem Würfel. Aber es gibt auch Möglichkeiten, das Volumen von unregelmäßigeren Objekten zu messen!

Eine Methode besteht darin, einen Behälter bis zum Rand mit Wasser zu füllen, und das Objekt vollständig einzutauchen. Das Objekt drückt Wasser heraus. Das Volumen des Wassers, das über den Rand des Behälters fließt, ist gleich dem Volumen des Objekts, das du messen möchtest! Nun, es spielt keine Rolle, welche Kugel größer oder schwerer ist, denn ich kann immer noch so viel besser bowlen als du! Das werden wir sehen!