Ist ein Stein im Wasser leichter?

Ist ein Stein im Wasser leichter?

Die Vorstellung, dass ein Stein im Wasser leichter ist, ist eine weit verbreitete Annahme. Allerdings ist diese Annahme irreführend. Das tatsächliche Gewicht eines Steins bleibt im Wasser unverändert. Die scheinbare Gewichtsreduktion ist auf eine Kraft zurückzuführen, die als Auftrieb bezeichnet wird.

Auftrieb: Die nach oben gerichtete Kraft

Auftrieb ist eine nach oben gerichtete Kraft, die von einer Flüssigkeit auf einen darin eingetauchten Körper ausgeübt wird. Diese Kraft entsteht durch den Unterschied im Flüssigkeitsdruck zwischen der Ober- und Unterseite des Körpers. Je größer der getauchte Teil des Körpers ist, desto größer ist der Auftrieb.

Gewichtskraft versus Auftrieb

Wenn ein Stein in Wasser getaucht wird, wirkt die Gewichtskraft des Steins nach unten, während der Auftrieb nach oben wirkt. Die Gewichtskraft ist gleich der Masse des Steins multipliziert mit der Erdbeschleunigung. Der Auftrieb ist gleich dem Gewicht des Wassers, das durch den Stein verdrängt wird.

Wenn der Auftrieb gleich der Gewichtskraft ist, schwebt der Stein im Wasser. Wenn der Auftrieb größer als die Gewichtskraft ist, steigt der Stein an die Oberfläche. Wenn der Auftrieb kleiner als die Gewichtskraft ist, sinkt der Stein.

Messbare Gewichtskraft

Die messbare Gewichtskraft eines Steins im Wasser ist geringer als sein tatsächliches Gewicht. Dies liegt daran, dass der Auftrieb der Gewichtskraft entgegenwirkt. Die Gewichtskraft, die mit einer Waage gemessen wird, ist die Differenz zwischen der Gewichtskraft und dem Auftrieb.

Fazit

Obwohl die Gewichtskraft eines Steins im Wasser geringer erscheint, bleibt sein tatsächliches Gewicht konstant. Der Auftrieb, eine nach oben gerichtete Kraft des Wassers, verringert lediglich die messbare Gewichtskraft. Die Masse des Steins, ein Maß für seine Menge an Materie, verändert sich nicht.