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Zur Wiederholung: Masse, Kraft, Dichte, Wichte und Druck
a) Die Masse eines Körpers ist eine physikalische Größe, mit welcher man die beiden
Körpereigenschaften "Schwere" und "Trägheit" beschreibt. Erläutere diesen Satz, indem du
jeweils ein Beispiel für "Schwere" und für "Trägheit" nennst!
b) In welcher Einheit wird die Masse eines Körpers gemessen?
c) Welche Kraft bezeichnet man als "Gewichtskraft"?
d) In welcher Einheit wird die Gewichtskraft eines Körpers gemessen?
e) Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Gewichtskraft F G und der Masse m eines Körpers
und welche Bedeutung hat der Ortsfaktor g?
f) Welche der beiden Größen Masse und Gewichtskraft ist ortsabhängig und welche nicht?
a) Ein Körper, der an einem Ort der Erde ruht, drückt auf seine Unterlage oder zieht an seinem
Aufhängepunkt. Dieses Verhalten wird durch die Anziehungskraft der Erde verursacht, die auf
die Masse des Körpers wirkt. Man sagt dazu kurz, der Körper sei schwer. Beispiel: Der eigene
Körper. Ein Körper läßt sich nur unter Krafteinwirkung beschleunigen (z. B. auf höhere
Geschwindigkeit bringen). Wirkt keine Kraft auf den Körper, bleibt sein Bewegungszustand
unverändert. Um einen Körper wieder abzubremsen, muß wiederum eine Kraft aufgewendet
werden. Man sagt dazu kurz, der Körper sei träge. Beispiel für sehr träges Verhalten bei großer
Körpermasse: Große Schiffe in voller Fahrt.
b) Die Einheit der Masse ist das Kilogramm (kg).
c) Die Gewichtskraft ist die Kraft, mit der ein Körper von einem Himmelskörper (z. B. Erde, Mars)
angezogen wird. Sie ist zum Mittelpunkt des Himmelskörpers gerichtet. Wenn man keine
anderen Angaben macht, versteht man unter der Gewichtskraft die Kraft, mit der ein Körper von
der Erde angezogen wird, wenn er sich auf der Erdoberfläche befindet.
d) Die Einheit der Gewichtskraft ist das Newton (N).
e) Der Zusammenhang zwischen Gewichtskraft F G und Masse m ist F G =m⋅g . Der Ortsfaktor g
kennzeichnet die Schwerewirkung des Himmelskörpers an dem betrachteten Ort. Für
Mitteleuropa gilt g=9,81N/kg.
f) Die Gewichtskraft ist ortsabhängig, weil der Ortsfaktor g ortsabhängig ist. Die Masse eines
Körpers ist eine ortsunabhängige Größe.
Peter Wuhnsen, 27.08.2007

Aufgabe MDDA 114: (Höfling I, M 32)
In Stuttgart ist der Ortsfaktor g S =9,80891N/kg, in Flensburg g F =9,81464N/kg. In Stuttgart und in Kiel
lagern in den Banken Goldbarren von je m=1kg Masse.
Berechne, um wie viel Zentinewton die Erde einen solchen Goldbarren in Flrnsburg stärker anzieht als
in Stuttgart!
Aufgabe MDDA 115: (Höfling I, M 33)
Am Äquator der Erde ist der Ortsfaktor g Ä =9,78N/kg, am Nordpol g N =9,83N/kg. Ein Körper
unbekannter Masse wird vom Äquator zum Nordpol transportiert. Berechne, um wie viel Prozent der
Körper am Nordpol schwerer ist als am Äquator!
Aufgabe MDDA 116: (Höfling I, M 34)
Ein wissenschaftlicher Ballon besitzt am Erdboden die Gewichtskraft F G,0 =1240N. An der
Erdoberfläche ist der Ortsfaktor g 0 =9,81N/kg; in 10km Höhe über dem Erdboden ist der Ortsfaktor
g 1 =9,50N/kg.
a) Berechne die Masse m des Ballons!
b) Berechne die Gewichtskraft F G,1 , die der Ballon in 10km Höhe besitzt!
Aufgabe MDDA 213 (Lindner,14)
Welche Dichte hat Bleilot, das die Massenanteile 33% Zinn (ρ = 7,28 g/cm³) und 67% Blei (ρ = 11,34
g/cm³) enthält?
Aufgabe MDDA 214 (Lindner,15)
300 g Blei (ρ = 11,3 g/cm³) werden in ein Überlaufgefäß gelegt. Wie viel Wasser fließt aus?
Aufgabe MDDA 215 (Lindner,16)
Eisenblech ist beiderseits mit einer Nickelschicht von 12,5 µm Dicke plattiert. Wie viel Nickel trägt 1
m 2 des Bleches? (ρ=8,9g/cm³)
Aufgabe MDDA 218 (Lindner,19)
1 m³ Glaswolle wiegt 100 kg. Wie viel Prozent Glas enthält ihr Volumen, wenn Glas die Dichte 2,5
g/cm³ hat?
Aufgabe MDDA 219 (Lindner,20)
Um die Dichte einer Holzprobe von 30 g Masse zu bestimmen, wird diese an einem Bleistück von 400
g Masse (ρ 1 = 11,3 g/cm³) befestigt und in dem Überlaufgefäß versenkt. Es fließen 76 cm³ Wasser
aus. Welche Dichte ρ 2 hat das Holz?
Aufgabe MDDA 220 (Lindner,21)
Ein Holzbalken (ρ = 0,6 g/cm³) ist ebenso viel Meter lang, wie er Kilogramm wiegt. Wie groß ist sein
Querschnitt?
Aufgabe MDDA 340: (Stein M74)
Jedes Jahr am 1. April feiert Münchhausen in seinem
fürstlichen Schloß ein rauschendes Fest. Hier treffen
sich die größten Lügenbolde der Welt, um sich
gegenseitig in den April zu schicken. Da es so viele
erstklassige Lügenbolde auf der Welt gibt, reicht die
Anzahl der Schlafgelegenheiten im Schloß nicht aus.
Aus diesem Grunde dreht Münchhausen einfach den
Wasserhahn auf und, "Hokuspokus", bewegt sich der
Rasen in seinem Schloßpark und aus der Erde "wächst"
ein großes luxuriöses Gästehaus.
Peter Wuhnsen, 27.08.2007

Wie groß ist die Bodenplatte des Gästehauses, wenn es vollgestopft mit Lügenbolden 15 MN wiegt.
Aus Sicherheitsgründen rechnen wir aber mit der doppelten Gewichtskraft F G = 30 MN. Der Druck in
der Wasserleitung beträgt 3,5 bar.
Aufgabe MDDA 342: (Stein M76)
Kurz vor Mitternacht erzählte Münchhausen seinen
Gästen folgende Story:
"Verehrte Gäste! Sie kennen unsere liebe kleine
Schnecke Max, die ja bekanntlich schnelle
Fahrzeuge über alles liebt. Um Max eine Freude zu
machen, habe ich ein neuartiges Druckauto
entwickelt. Es besteht aus einer vollständig
geschlossenen, stabilen Blechdose, die unter
hohem Druck mit Gas gefüllt wurde.
Der Druck des Gases auf die Innenseite der linken Dosenwand A l ist genauso groß wie der Druck auf
die Innenseite der rechten Dosenwand A 2 . Da die Fläche A 1 größer ist als die Fläche A 2 folgt nach der
Gleichung F = p⋅A, dass die nach links gerichtete Kraft F 1 größer ist als die nach rechts gerichtete
Kraft F 2 .
Infolge dieser unbestreitbaren physikalischen Gesetzmäßigkeit setzt sich mein neu entwickeltes
Druckauto nach links in Bewegung."
Aufgabe MDDA 343: (Stein M78)
Münchhausens Druckautostory war wie ein Startschuss. Die Gäste waren außer sich vor Begeisterung,
als sie die vielen Lügengeschichten hören und auch erzählen konnten. Immer häufiger brandete
stürmischer Beifall auf und die Stimmung erreichte ihren Höhepunkt. Oldtimer aus den goldenen 50er
Jahren wurden auf den Plattenteller gelegt, und die ganze verlogene Gesellschaft tanzte wie wild
Rock´n´Roll. Bei Elvis "Rock around the clock" geschah es dann: Eine Lügenboldin (F G,L = 550N)
trat Münchhausen, volle Pulle, mit einem ihrer Pfennigabsätze (A=1 cm² ), der in diesem Augenblick
ihr ganzes Gewicht trug, auf den dicken Zeh. "Jaaauuulll!!!", Münchhausen übertönte Elvis. "Mein
Gott! ", stöhnte Münchhausen, "sie übertreffen ja selbst den dicksten Elefanten (F G,E = 57 kN), wenn
er auf einem Bein (A E =20 dm² ) steht!" "Pööh!", antwortete die tollpatschige Lügnerin beleidigt, "ich
habe sie weniger unter Druck gesetzt als die zarte Diamantnadel ihre Elvisplatte (F G,D = 0,02 N, A D =
0,03 mm²)“.
Kann man den beiden glauben?
Aufgabe MDDA 344: (Stein M81)
"Da haben die Jungs von der Marine aber nochmal Glück gehabt, dass ich bei ihrer Tauchfahrt in der
Norwegischen Rinne als Gast bei ihnen an Bord war. Stellt euch vor: Wir befanden uns in 113 m Tiefe
und ein gewaltiger Druck lastete auf dem U-Boot, als plötzlich eiskaltes Salzwasser (ρ=1,02 g/cm³) in
den Mannschaftsraum schoss. Ein Loch (A = 1,5 cm² ) war in der Bordwand! Panik brach aus! Nur
ich blieb ruhig und drückte meinen kleinen Finger in das Loch, so dass kein Wasser mehr ins U-Boot
eindringen konnte. Nachdem sich alle von diesem Schrecken erholt hatten, tauchten wir langsam
wieder auf."
Zeige durch Rechnung, ob Münchhausen lügt oder nicht. Nimm an, dass er seinen kleinen Finger
höchstens mit einer Kraft von F M = 200 N in das Loch drücken kann.
Peter Wuhnsen, 27.08.2007