Einführung in Materie
Materie: Einführung
Materialien untersuchen und vergleichen
Masse und Gravitation
Wärmeleitfähigkeit von Metallen
Materialien untersuchen und vergleichen
Was bedeutet es, dass ein Material flexibel ist?
Michael denkt darüber nach, eine neue Wasserflasche zu kaufen, also bittet er seine Freunde um Empfehlungen. - Ich habe eine aus Metall und sie ist großartig! - Nein, ich denke, eine wiederverwendbare aus Plastik wie meine ist viel besser! - Meine ist aus Glas und ich liebe sie! Michael ist jetzt nur noch verwirrter. Alle diese Flaschen sehen sehr ähnlich aus. Sie alle fassen 500 Milliliter Flüssigkeit, haben ungefähr gleich dicke Wände, und sie sehen alle richtig cool aus. Der größte Unterschied zwischen den drei Flaschen liegt darin, woraus sie bestehen.
Metall, Kunststoff und Glas sind drei verschiedene Materialien, die zur Herstellung von Wasserflaschen verwendet werden. Jedes dieser Materialien hat unterschiedliche Merkmale oder Eigenschaften. Um Michael dabei zu helfen herauszufinden, welche Flasche er kaufen sollte, lass uns die Flaschen seiner Freunde untersuchen, und die Eigenschaften der Materialien, aus denen sie bestehen, vergleichen. Das erste, was Michael bemerkt, ist, das er leicht erkennen kann, wie viel Wasser in der Glas- und in der Plastikflasche, aber nicht wie viel in der Metallflasche, ist. Der Kunststoff und das Glas, welches für die Flaschen verwendet wurden, sind durchsichtig – transparent – während Metall undurchsichtig ist und kein Licht durchlässt.
Michael versucht dann, alle drei Flaschen in seinen Händen zu wiegen. Trotz gleicher Wandstärke ist die Plastikflasche leichter, als die aus diesem spezifischen Metall und Glas. Das Metall und Glas, aus denen diese Flaschen hergestellt wurden haben mehr Masse bei gleichem Volumen – sie sind dichter. Versuch, die drei Flaschen mit eiskaltem Wasser zu füllen, Michael! Wie fühlen sie sich jetzt an? - Die Metallflasche wird sehr schnell sehr kalt!
Die aus Glas und Plastik nicht so sehr. Versuch es jetzt mit heißem Wasser, aber sei vorsichtig! - Autsch! Das Metall ist heiß! Die Metallflasche wird schnell heiß. Das Glas wird auch heiß, aber nicht so schnell.
Und das Plastik bleibt etwas kühler beim Anfassen. - Unterschiedliche Materialien übertragen Wärme unterschiedlich! Was fällt dir sonst noch an diesen Materialien auf, Michael? - Hmm, alle drei fühlen sich ziemlich hart an, aber wenn ich die Flaschen drücke, gibt nur das Plastik ein wenig nach. Das ist richtig! Kunststoff ist bei gleicher Dicke flexibler als Glas und Metall. Und welches Material ist deiner Meinung nach am widerstandsfähigsten gegen Kratzer? - Hmm, ich kann sehen, dass Philips Plastikflasche ein paar kleine Kratzer auf der Oberfläche hat.
Aber Linas Glasflasche und Marias Metallflasche scheinen überhaupt nicht zerkratzt zu sein. Metall und Glas sind härtere Materialien als Kunststoff. Du müsstest also einen harten Gegenstand verwenden, um sie zu zerkratzen. Kunststoff hingegen ist weicher, und kann zerkratzt werden, wenn man sie nur in der Tasche herumträgt. Was können wir noch an diesen Materialien testen? - Vielleicht kann ich nachsehen, was passieren würde, wenn ich sie auf den Bürgersteig fallen lassen würde?
Ich bin ungeschickt, also kann das oft passieren... - Hoppla, tut mir leid! Wenn sie auf den Bürgersteig fällt, bricht die Plastikflasche an der Aufprallstelle leicht, die Metallflasche wird verbeult, und das Glas zerbricht in winzige Stücke. Jedes der drei Materialien hat eine unterschiedliche Sprödigkeit. Jedes Material ist anders, und einige funktionieren für bestimmte Zwecke besser als andere. Diese Eigenschaften zu testen und zu vergleichen, ist der beste Weg, um herauszufinden, welches man wählen soll.
Und manchmal ist es einfach eine Frage der Präferenz! Hast du deine Entscheidung getroffen, Michael? - Ähm … Ich muss vielleicht mehr Flaschen als nur eine besorgen…