Teilchenmodell

Wenn der Fisch die Schwimmblase entleert, wird das Volumen des Fisches kleiner, so dass sich das Verhältnis von Masse zu Volumen vergrößert und die Dichte des Fisches steigt. Wenn die Dichte des Fisches größer ist als die Dichte des Wassers, sinkt der Fisch herab. Wenn der Fisch nun die Schwimmblase wieder mit Luft auffüllt, steigt das Volumen stärker als die Masse des Fisches, wo durch die Dichte des Fisches kleiner wird. Wenn die Dichte des Fisches kleiner als die Dichte des Wassers ist, steigt der Fisch nach oben.

Die Dichte wird berechnet mit Hilfe der Formel \(\text{Dichte}=\frac{\text{Masse}}{\text{Volumen}}\). Wenn wir die Werte einsetzen, erhalten wir \(\rho = \rm\frac{15\ g}{14\ cm^3} \approx 1,07\ \frac{g}{cm^3}\). Die Dichte ist damit etwas größer als \(1 \rm\frac{g}{cm^3}\), so dass der Fisch herabsinkt.

Der Fisch steigt: \(m_1=10,0 \, \rm{g}\)
Der Fisch schwebt: \(m_2=14,0 \, \rm{g}\)
Der Fisch sinkt: \(m_3=20,0 \, \rm{g}\)

Möglichkeit 1: In einen Messzylinder wird bis etwa zur Hälfte Wasser gefüllt. Der exakte Wert wird abgelesen und notiert. Anschließend wird der Fisch in den Messzylinder gegeben und die Höhe des Wasserstandes wird erneut abgelesen. Die Differenz der Messwerte entspricht dem Volumen.
Möglichkeit 2: Ein Glas wird in ein Auffanggefäß gestellt und bis zum Rand mit Wasser gefüllt. Der Fisch wird in das Glas gelegt, so dass er komplett untertaucht. Das Wasser, das über den Rand des Glases in das Auffanggefäß läuft, wird in einen Messzylinder gefüllt. Das Volumen des Wassers entspricht dem Volumen des Fisches.