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Eine Tafel Schokolade ist ein Newton?

Ich habe schon einige Male erzählt, dass ich die Physik-Experimentalvorlesung sehr gerne besucht habe, da es dort einige sehr anschauliche Versuche gab und ich deshalb weiß, dass eine Tafel Schokolade ein Newton sind.

Schokolade

100 g Schokolade = 1 Newton? Foto: Ricarda Schügner

Als Schoko-Fan erinnere ich mich selbstverständlich an die Schokolade 😀 – und auch an „Newton“. Schauen wir auf die Physik hinter der Tafel Schokolade und zäumen das Pferd von – der Einheit her auf. 😉 Newton ist die physikalische Einheit der Kraft.

Die Einheit Newton [N]

Die Einheit Newton ist eine SI-Einheit. Mit anderen Worten es handelt sich um eine internationale Standardeinheit. Hier wird zwischen Basiseinheiten und abgeleiteten Einheiten, wie die Einheit Newton, unterschieden.

Zu den SI-Basiseinheiten zählen z. B. Meter (m), Kilogramm (kg) oder Sekunde (s). Diese Vereinheitlichung soll, insbesondere in der Wissenschaft, dafür sorgen, dass die gemessenen Werte – ohne Umrechnung – vergleichbar sind. Die Länge wird in Meter (m) bzw. Zentimeter (cm) oder Kilometer (km) gemessen. Wir verwenden diese Maße in der Regel auch im Alltag, aber beispielsweise wird in England und den USA auch die Meile als Maß verwendet. Ein weiteres Beispiel ist die Einheit „Zoll“ bzw. im Englischen „inch“.

Newton hat als abgeleitete Einheit zwar ein eigenes Einheitensymbol [N], kann aber durch SI-Basiseinheiten dargestellt werden. Und hier kommen wir unserer Tafel Schokolade wie auch der Definition der physikalischen Kraft (F) schon etwas näher.

N = kg x m / s2

Wir finden ein Gewicht [kg] in der Einheit und 100 g sind 0,1 kg Schokolade. Übrig ist dann m/s2 – und das muss dann (ungefähr) 10 sein. In der Physik ist die Kraft definiert als Masse (m) mal Beschleunigung (a).

F = m x a

Unsere Tafel Schokolade beschleunigt also mit 10 m/s2 – und dass ohne Motor.

Woher kommt die Beschleunigung?

Dazu zeichnen wir den Versuchsaufbau. Eine Tafel Schokolade wird aus der Ruheposition fallengelassen.

Zeichnung_Schoko_Boden

Unser Versuchsaufbau: Die Schokolade fällt zu Boden

Die Beschleunigung ist damit der Fall zur Erde. Es ist die Erdbeschleunigung (auch Ortsfaktor), die ungefähr g = 9,81 m/s2 beträgt (wir runden locker auf 10 auf). Im Fallen werden 0,1 kg Schokolade mit der Erdbeschleunigung 10 m/s2 beschleunigt und somit kommen wir auf eine Gewichtskraft (F = 0,1 kg x 10 m/s2 = 1 N) von einem Newton.

Um die Beschleunigung von „Masse“ im freien Fall zu zeigen, habe ich hier ein Youtube-Video von derinsherman62. Durch die Lichtblitze scheinen die einzelnen Wassertropfen „zu stehen“. Der Abstand zwischen den Tropfen wird größer, was auf die Erdbeschleunigung und damit den schneller werdenden Fall zurückzuführen ist.

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