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Intuitiv könnte man meinen, bei hohem Luftdruck zeige unsere Waage mehr an. Denn mehr Luft drückt uns auf die Waage. Das stimmt zwar. Aber die Luft drückt von allen Seiten. Das heisst, es drückt uns gleichzeitig auch mehr Luft von unten nach oben und so von der Waage weg. Und weil wir stärker von der Waage weggestossen werden, sind wir leichter. Dieses Phänomen kennen wir vom Wasser als Auftrieb.
Wie im Wasser, so in der Luft
Sind wir im Wasser, sinken wir nicht einfach ab, sondern wir schwimmen. Denn das Wasser drückt gegen unseren Körper und lässt uns schwimmen. Auch hier: Das Wasser drückt von allen Seiten gegen unseren Körper. Von unten stösst es aber etwas stärker, weil mit zunehmender Wassertiefe der Druck steigt. Dies spürt man etwa beim Tauchen, wenn der Druck auf die Ohren in der Tiefe zunimmt. Das Gleiche gilt für die Luft und den Luftdruck. Luft und Wasser verhalten sich sehr ähnlich, abgesehen davon, dass Wasser rund tausendmal dichter ist als Luft.
Bei Tiefdruck-Wetter drückt nun weniger Luft auf unseren Körper. Das heisst, es drückt uns auch weniger Luft von unten nach oben. Folglich werden wir weniger stark angehoben und drücken stärker auf die Waage: Wir sind schwerer. Das Umgekehrte gilt bei Hochdruck-Wetter: Mehr Luft drückt uns von unten nach oben und so auch von der Waage weg. Wir sind leichter.
Im Toten Meer lässt es sich leicht schwimmen
Den gleichen Effekt kann man im Toten Meer beobachten. Dort schwimmt man ohne grossen Aufwand. Der Grund: Der hohe Salzgehalt verstärkt den Auftrieb. Das Tote Meer enthält viel Salz. Salziges Wasser ist dichter und somit schwerer als Süsswasser. Das dichtere und schwere Salzwasser drückt uns stärker von unten nach oben und wir schwimmen. Im Video sieht man dies. Zu Beginn ist leichteres Süsswasser im Glas. Der Korken hat wenig Auftrieb und sinkt ab. Danach wird Salzwasser dazugegeben, der Auftrieb wird stärker und der Korken schwimmt.
Die Gewichtszunahme in Zahlen
Wenn wir ein ausgeprägtes Hoch mit einem ausgeprägtem Tief vergleichen, beträgt der Unterschied rund 4 Gramm. Das heisst, bei Hochdruck-Wetter sind wir 4 Gramm leichter, als bei Tiefdruckwetter. Die meisten herkömmlichen Waagen zeigen aber bloss zwei Nachkommastellen an. Den Gewichtsunterschied durch das Wetter sieht man auf der Waage also gar nicht.
Fazit: Für unser alltägliches Gewicht spielt die Druckänderung keine Rolle. Wiegt man aber leichte Sachen – etwa im Labor – muss der Luftdruck berücksichtigt werden.
Mit diesen Zahlen wurde gerechnet
Das Gewicht bei hohem und tiefem Druck wurde mittels der allgemeinen Gasgleichung in folgender Form berechnet:
p*V = m*Rd*T
Der Druck (p) mal Volumen (V) ist gleich gross wie die Masse (m) mal die spezifische Gaskonstante für trockene Luft (Rd) mal die Temperatur (T).
Folgende Werte wurden eingesetzt und das Gewicht beim jeweiligen Druck zu messen.
p1 = 104'000 Pascal (hoher Druck)
p2 = 99'000 Pascal (tiefer Druck)
V = 80 Liter = 0.08 mm^3 (Volumen erwachsener Mensch)
Rd = 287 J / (K*kg)
T = 20 °C = 293 Kelvin
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