Wichte: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 11. März 2021, 14:42 Uhr

Name

Wichte, spezifisches Gewicht

$\gamma$

Größen- und Einheitensystem	Einheit	Dimension
SI	N·m⁻³ = kg·m⁻²·s⁻²	M·L⁻²·T⁻²

Siehe auch: Dichte, relative Dichte (spezifische Dichte)

Die Wichte eines physikalischen Körpers, auch spezifisches Gewicht genannt, Formelzeichen $\gamma$ (griechisches Gamma), ist das Verhältnis seiner Gewichtskraft zu seinem Volumen und damit eine bezogene Größe.

Das DIN empfiehlt bereits seit 1938 im deutschen Normenwerk, die Bezeichnung „spezifisches Gewicht“ zugunsten von „Wichte“ aufzugeben. Von 1971 bis 1984 wurde in DIN 1306 auch die Wichte vermieden. Die Wichte wird in der Physik heute kaum noch verwendet, findet aber in der Technologie, besonders in der Geotechnologie, noch große Verwendung. Bevorzugt angegeben wird die Dichte eines Körpers, aus der sich die Wichte gegebenenfalls ableiten lässt.

Definition

Die Wichte eines Materials ist seine Gewichtskraft $F_{\text{G}}$ bezogen auf sein Volumen $$ V $$ :

\gamma ={\frac {F_{\mathrm {G} }}{V}}={\frac {m\,g}{V}}=\rho \,g

mit

der Masse $$ m $$
der Schwerebeschleunigung $$ g $$
der Dichte $\rho$ .

Die Einheit der Wichte ist:

[\gamma ]={\frac {\mathrm {N} }{\mathrm {m} ^{3}}}={\frac {\mathrm {kg} \cdot \mathrm {m} }{\mathrm {m} ^{3}\cdot \mathrm {s} ^{2}}}={\frac {\mathrm {kg} }{\mathrm {m} ^{2}\cdot \mathrm {s} ^{2}}}

Abhängigkeiten

Die auf einen Körper der Masse $$ m $$ wirkende Gewichtskraft ist proportional zur Fallbeschleunigung $$ g $$ :

F_{G}=m\cdot g

Damit ist der Wert der Wichte eines Materials abhängig von der Stärke der Gravitation, z. B. ist der Wert der Wichte auf dem Mond nur etwa 1/6 so groß wie auf der Erdoberfläche. Auch auf der Erde unterscheidet sich die Gravitation je nach Standort: so ist die Erdbeschleunigung am Nordpol aufgrund der Schwereabplattung um ein halbes Prozent größer als am Äquator, außerdem ist sie auf einem Berg kleiner als auf Meereshöhe.

Der Wert der Wichte hängt damit nicht nur von der Art des Materials, sondern auch vom Ort ab. Dies steht im Gegensatz zur Dichte $\rho$ , die nur von der Masse und dem Volumen des betrachteten Körpers abhängt:

\rho ={\frac {m}{V}}={\frac {\gamma }{g}}

Auch die Temperatur und der Umgebungsdruck einer Probe hat Einfluss auf den Wert der Wichte, da sich das Volumen der Probe durch Wärmeausdehnung oder Druckerhöhung ändert. Dies ist auch bei der Dichte der Fall.

Um trotz dieser Abhängigkeiten einen eindeutigen Wert für die Wichte eines Materials zu erhalten, ist es üblich, ihren Wert auf Standardbedingungen für Erdbeschleunigung, Druck und Temperatur zu beziehen.

Literatur

DIN 1306 Dichte; Begriffe, Angaben.
Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 1: Mechanik, Relativität, Wärme. 11. völlig neubearbeitete Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 1998, ISBN 3-11-012870-5.

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-Die '''Wichte''' <math>\gamma</math> eines [[Körper (Physik)|physikalischen Körpers]], auch '''spezifisches Gewicht''' genannt, ist das Verhältnis seiner [[Gewichtskraft]] zu seinem [[Volumen]].
+Die '''Wichte''' eines [[Körper (Physik)|physikalischen Körpers]], auch '''spezifisches Gewicht''' genannt, [[Formelzeichen]] <math>\gamma</math> (griechisches ''[[Gamma]]''), ist das Verhältnis seiner [[Gewichtskraft]] zu seinem [[Volumen]] und damit eine [[bezogene Größe]].
-Das [[DIN]] empfiehlt bereits seit 1938 im deutschen Normenwerk, die Bezeichnung „spezifisches Gewicht“ zugunsten von „Wichte“ aufzugeben. Von 1971 bis 1984 wurde in [[DIN&nbsp;1306]] auch die Wichte vermieden. Die Wichte wird in der Physik heute kaum noch verwendet, findet aber in der Technik, besonders in der Geotechnik, noch große Verwendung. Bevorzugt angegeben wird die [[Dichte]] eines Körpers, aus der sich die Wichte gegebenenfalls ableiten lässt.
+Das&nbsp;[[DIN]] empfiehlt bereits seit&nbsp;1938 im deutschen Normenwerk, die Bezeichnung „spezifisches Gewicht“ zugunsten von „Wichte“ aufzugeben. Von&nbsp;1971 bis&nbsp;1984 wurde in [[DIN&nbsp;1306]] auch die Wichte vermieden. Die Wichte wird in der Physik heute kaum noch verwendet, findet aber in der Technologie, besonders in der [[Geotechnik|Geotechnologie]], noch große Verwendung. Bevorzugt angegeben wird die [[Dichte]] eines Körpers, aus der sich die Wichte gegebenenfalls ableiten lässt.
 == Definition ==
 Die Wichte eines Materials ist seine Gewichtskraft <math>F_{\text{G}}</math> bezogen auf sein Volumen <math>V</math>:
-: <math>\gamma = \frac{F_\mathrm{G}}{V}</math>
-[[Formelzeichen]] der Wichte ist <math>\gamma</math> (griechisches ''[[Gamma]]'').
+:<math>\gamma = \frac{F_\mathrm{G}}V = \frac{m \, g}V = \rho \, g</math>
+mit
+* der [[Masse (Physik)|Masse]] <math>m</math>
+* der [[Schwerebeschleunigung]] <math>g</math>
+* der [[Dichte]] <math>\rho</math>.
 Die Einheit der Wichte ist:
 : <math>[\gamma] = \frac{\mathrm{N}}{\mathrm{m}^3} = \frac{\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}}{\mathrm{m}^3 \cdot \mathrm{s}^2} = \frac{\mathrm{kg}}{\mathrm{m}^2 \cdot \mathrm{s}^2}</math>
 == Abhängigkeiten ==
-Die auf einen Körper wirkende Gewichtskraft ist [[proportional]] zur [[Fallbeschleunigung]] <math>g</math> (<math>m</math> steht für die [[Masse (Physik)|Masse]]):
+Die auf einen Körper der Masse <math>m</math> wirkende Gewichtskraft ist [[proportional]] zur Fallbeschleunigung <math>g</math>:
 : <math>F_G = m \cdot g</math>
 Damit ist der Wert der Wichte eines Materials abhängig von der Stärke der [[Gravitation]], z.&nbsp;B. ist der Wert der Wichte auf dem [[Mond]] nur etwa 1/6&nbsp;so groß wie auf der [[Erdoberfläche]]. Auch auf der Erde unterscheidet sich die Gravitation je nach Standort: so ist die [[Erdbeschleunigung]] am [[Nordpol]] aufgrund der [[Schwereabplattung]] um ein halbes Prozent größer als am [[Äquator]], außerdem ist sie auf einem Berg kleiner als auf [[Meereshöhe]].
-Außerdem kann die Gewichtskraft durch [[Statischer Auftrieb|statischen Auftrieb]] vermindert werden, wenn der zu messende Probekörper von einem Medium umgeben ist. Dann verringert sich gemäß dem [[Archimedisches Prinzip|archimedischen Prinzip]] sein Gewicht um das Gewicht des verdrängten Mediums, was besonders auffällig ist bei Wasser als Medium. Aber auch die Luft der Atmosphäre bewirkt einen messbaren Auftrieb, auf diese Weise geht der [[Luftdruck]] in den Wert der Wichte ein.
+Der Wert der Wichte hängt damit nicht nur von der Art des Materials, sondern auch vom Ort ab. Dies steht im Gegensatz zur Dichte <math>\rho</math>, die nur von der Masse und dem Volumen des betrachteten Körpers abhängt:
-Der Wert der Wichte hängt damit nicht nur von der Art des Materials, sondern auch vom Ort und von den Umständen ab, unter denen die Gewichtskraft gemessen wird. Dies steht im Gegensatz zur Dichte <math>\rho</math>, die nur von der Masse und dem Volumen des betrachteten Körpers abhängt:
+:<math>\rho = \frac m V = \frac{\gamma}g</math>
-: <math>\rho = \frac{m}{V} = \frac{\gamma}{g}</math>
-Auch die [[Temperatur]] einer Probe hat Einfluss auf den Wert der Wichte, da sich das Volumen der Probe durch [[Wärmeausdehnung]] ändert. Dies ist auch bei der Dichte der Fall.
+Auch die [[Temperatur]] und der [[Druck (Physik)|Umgebungsdruck]] einer Probe hat Einfluss auf den Wert der Wichte, da sich das Volumen der Probe durch [[Wärmeausdehnung]] oder Druckerhöhung ändert. Dies ist auch bei der Dichte der Fall.
-Um trotz dieser Abhängigkeiten einen eindeutigen Wert für die Wichte eines Materials zu erhalten, ist es üblich, ihren Wert auf [[Standardbedingung]]en für Erdbeschleunigung, Luftdruck und Temperatur zu beziehen.
+Um trotz dieser Abhängigkeiten einen eindeutigen Wert für die Wichte eines Materials zu erhalten, ist es üblich, ihren Wert auf [[Standardbedingung]]en für Erdbeschleunigung, Druck und Temperatur zu beziehen.
 == Literatur ==
 * [[DIN 1306]] ''Dichte; Begriffe, Angaben.''
-* [[Ludwig Bergmann (Physiker)|Bergmann]], [[Clemens Schaefer|Schaefer]]: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik]].'' Band 1: ''Mechanik, Relativität, Wärme.'' 11. völlig neubearbeitete Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 1998, ISBN 3-11-012870-5.
+* [[Ludwig Bergmann (Physiker)|Ludwig Bergmann]], [[Clemens Schaefer (Physiker)|Clemens Schaefer]]: ''[[Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik|Lehrbuch der Experimentalphysik]].'' Band 1: ''Mechanik, Relativität, Wärme.'' 11. völlig neubearbeitete Auflage. de Gruyter, Berlin u. a. 1998, ISBN 3-11-012870-5.
 [[Kategorie:Stoffeigenschaft]]
 [[Kategorie:Physikalische Größenart]]