Märchen im Museum - Kapitel 101 - 105
Diese Kapitel bieten eine spielerische Unterbrechung. Wer daran Spaß hat, kann sich noch einmal mit Dichte, Masse und Volumen beschäftigen. Dabei gibt es ein paar Aufgaben zu lösen!
Das 101. Kapitel: Vitrine Glas - eine Lichtgestalt
Lichtbündel, Spiegelreflexe, Wärmestrahlen - das alles war Vitrine Glas. Wenn ihre Augen aufblitzten, wusste jedes Mineral, dass sie etwas zu sagen hatte. Sie konnte Diskussionen erhellen und Streithansel besänftigen, indem sie die Unruhestifter anstrahlte. Warm anstrahlte, bis es ihnen heiß wurde, ganz heiß und die Mineralschmelze begann... Das beendete jeden Streit!
Vitrines gute Laune und ihre Leuchtkraft brachten auch den unscheinbarsten Kristall zum Strahlen. Keine Mineralin, kein Mineral zog je ihre höhere Autorität in Zweifel. Sie war einfach die Ordungskräftin, die Schiedsrichterin, die Kontrolleuse des Museums! Allüberall und mit Lichtgeschwindigkeit. Unruhig, gewiss. Vielleicht war das der Grund, warum sie die umtriebige, immer geschäftige Barütta so mochte und häufig bei ihr auftauchte.
Das 102. Kapitel: Barütta hat da so eine Idee
Milch Quarz hatte das mit der Dichte nun so einigermaßen begriffen. Normalerweise war er ja nicht auf den Kopf gefallen. Aber das mit der Dichte... Deshalb sagte er zu Barütta: Hast du nicht noch ein paar Experimente auf Wippe, eh, ich meine, auf Lager? Da würde ich gerne noch ein bisschen rumexperimentieren. Barütta: Wir könnten was mit Würfeln machen, wenn mir Vitrine hilft. Vitrine, hilfst du mir? - Vitrine lächelte milde.
Barütta: Mit der roten Kerze und dem weißen Lineal bauen wir wieder eine Wippe. Dann brauchen wir ein paar baugleiche Würfel, alle gleich groß, gleich schwer, gleich durchsichtig, gleich hohl und glashart. Hinten im Lager habe ich ein paar kaputte Glassscheiben. Vitrine, könntest du mit deinen Laserkräften solche Würfel herstellen? - Vitrine lächelte milde.
Nach Barüttas Maßen fertigte Vitrine Glas in Sekundenschnelle zwei Dutzend Würfel mit Deckel. Deckel und Würfelwände waren hauchdünn und so exakt zugeschnitten, dass sie genau 1g Masse hatten. Der Hohlraum im Würfel maß 3cm x 3cm x 3cm = 27 cm3. War der Deckel geschlossen, war er unsichtbar. Eine feine Maßarbeit, aber für Vitrine kein Problem. Barütta war begeistert. - Vitrine lächelte milde.
Barütta ließ in eine ganze Reihe Würfel Wasser fließen: Vitrine, könntest du die Deckel von diesen Wasserwürfeln mit einem Lichtstrahl verschweißen? Aber lass das Wasser nicht verdampfen! - Vitrine lächelte milde und tat´s. Während Vitrine exakt verschweißte, schnitt Barütta mit einem Messer aus einer orangefarbenen Knetmasse einen Würfel mit der Kantenlänge 3 cm.
Das 103. Kapitel: Zwei Würfel für die Wippe
Vitrine schmolz mit einem heißen Blick den Glasboden leicht an und klebte den Wasserwürfel auf die eine und den leeren, hohlen Glaswürfel auf die andere Seite der Wippe.
Barütta: Genau so ist es perfekt, danke, Vitrine. - Vitrine lächelte milde. Dann wandte sich Barütta an Milch: Es kann losgehen! Links siehst du einen mit Wasser gefüllten Hohlwürfel mit der Kantenlänge 3 cm. 3 mal 3 mal 3 - der Hohlwürfel hat ein Volumen von 27 cm3.
Die Dichte des Wassers ist 1, das heißt 1 g/cm3. Die Wassermasse ist daher 27 g. Die hauchdünne Glashülle um den Hohlwürfel bringt es genau auf 1 g.
Auf der rechten Seite der Wippe hat der leere Glaswürfel ebenso ein Volumen von 27 cm3 und eine Hülle aus Glas mit 1 g Masse.
Links: 27g+1g=28g (schwerer, unten) ---- Rechts: 1g (leichter, oben)
Das 104. Kapitel: Milch darf die erste drei Aufgaben lösen
Barütta: So, mein lieber Milch. Hier ist deine erste Aufgabe! Ich stecke diesen orangefarbenen Knet-Würfel in den Hohlwürfel und mache den Deckel zu. Die Knetmasse hat (laut Hinweis der Firma) eine Dichte von 1,51 und passt haarscharf in den leeren Hohlwürfel.
1. Bewegt sich der Wasserwürfel nach oben (nach a) oder nach unten (nach b), wenn der Knet-Würfel auf der Wippe ist?
2. Welche Maße und welche Masse hat der Knet-Würfel?
Milch schaute sich das Ganze mit leicht gesenkten Lidern an und sagte dann:
Der Wasserwürfel hat eine Masse von 27 + 1 g = 28 g.
Die Dichte des Knet-Würfels ist 1,51. Sein Volumen ist 27 cm3, bei einer Kantenlänge von 3 cm. Seine Masse ist Volumen x Dichte = 27 x 1,51 = 40,77 g + 1 g für den gläsernen Hohlwürfel = 41,77 g.
Wasser (28 g) gegen Knete (41,77 g)! Der Wasserwürfel geht nach oben, nach a.
Barütta: Und schon sind wir bei der zweiten Aufgabe:
Auf der Wippe siehst du links den Wasserwürfel. Der Würfel rechts ist ein Holzwürfel mit der Kantenlänge 3 cm. Das Holz hat eine Dichte von 0,65.
1. Welche Masse hat der Holzwürfel?
2. Welches Bild zeigt die richtige Stellung der Wippe - a oder b?
Milch dachte nach: Dichte beim Holzwürfel 0,65; Volumen 3x3x3=27 cm3; Masse 27x0,65 = 17,55 g + 1 g Glaswürfel.
Wasserwürfel: Dichte 1, Volumen 3x3x3 = 27 cm3, Masse 27 g +1 g Glaswürfel.
Die Wasserwürfelseite ist schwerer/hat mehr Masse. Die richtige Stellung ist bei b zu sehen!
Barütta: Bei der dritten Aufgabe geht es um Wasser und Eis. Beide Würfel haben ein Volumen von 27 cm3. Ich sage dir drei Möglichkeiten. Was ist richtig?
1. Ein Eisbrocken ist hart und schwer, deshalb geht die Wippe auf der Eis-Seite nach unten.
2. Eis hat eine geringere Dichte als Wasser, deshalb schwimmt ein Eisberg im Wasser und deshalb geht die Wippe auf der Wasser-Seite nach unten.
3. Eis ist nichts anderes als gefrorenes Wasser, deshalb bleibt die Wippe im Gleichgewicht, schließlich haben beide Würfel das gleiche Volumen.
Milch überlegte nicht lange. Wenn Eis im Wasser schwimmt, dann ist die Dichte des Eises geringer als die Dichte des Wassers, auf jeden Fall weniger als 1, vielleicht 0,9. - Der 2. Satz ist richtig.
Das 105. Kapitel: Barütta macht es für Milch schwieriger!
Barütta: Also, Milch! Wenn du noch Lust hast, hier die vierte Aufgabe!
Barütta schichtete links fünf gleiche Wasserwürfel aufeinander (ein Wasserwürfel hat 27 cm3). Dann machte sie es sich im leeren Glaswürfel rechts bequem. Sie sagte: Wenn ich jetzt mit meinem Schwerspaten alles berühre, wird alles schwer. Ich auch. Mein Normalgewicht ist 144 g. Gerade war ich aber auf der Waage. Ich habe doch tatsächlich 5 g abgenommen. Wie verhält sich die Wippe?
Milch überlegte: Sind die Wasserwürfel schwerer? Senkt sich die Wippe auf Barüttas Seite? Oder ist alles im Gleichgewicht?
Barüttas Seite: Sie hat eine Masse von/ Sie wiegt 144 g - 5 g = 139 g. Ihr Glaswürfel hat 1 g. 139 g + 1 g = 140 g (Wippe rechts!)
1 Wasserwürfel hat eine Masse von 27 g.
5 Wasserwürfel haben eine Masse von 5 x27 = 135 g. Dazu kommt 1 g pro Glaswürfel: 135 g + 5 g = 140 g (Wippe links).
Die Wippe steht still. Barütta und die fünf Wasserwürfel halten sich die Waage.
Bürobarüt hatte ein paar Haare mitgebracht, die beim letzten Friseurbesuch abgeschnitten worden waren. Aus diesen Haaren formte Vitrine Glas einen perfekten Baryt-Würfel. Dieser Baryt-Würfel hatte mit 4,48 genau die richtige Dichte. Wie der Wasserwürfel hatte auch dieser Baryt-Würfel eine Kantenlänge von 3 cm. Barütta: Danke, Vitrine! Super Arbeit! - Vitrine lächelte milde.
Dann sagte Barütta zu Milch: Bei deiner fünften Aufgabe stelle ich folgende Frage: Wie viele Wasserwürfel musst du mindestens aufschichten, damit der schwere Baryt-Würfel hochgehoben wird?
Milch berechnete den Baryt-Würfel.
Dichte - 4,45 g/cm3
Volumen - 3 x 3 x 3 cm = 27 cm3
Masse - Volumen x Dichte = 27 x 4,45 = 120,96 g + 1 g Glaswürfel
Wasser-Würfel 27+1 g = 28 g. 121,96 g: 28 g = 4,3 Würfel. Es gibt nur ganze Würfel. Beim 4. Würfel passiert noch nichts, erst beim 5. Wasser-Würfel bewegt sich die Wippe. Milch braucht 5 Wasser-Würfel.
(Kurzüberlegung: Dichte des Baryts 4,5-fache des Wassers, also 5 Würfel.)
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