Prinzip des Archimedes:
Wieviel wiegt eine Hand?

Wenn wir schwimmen gehen, so erfahren wir im Wasser eine Auftriebskraft, die der Gewichtskraft der eingetauchten Körperteile entspricht. Diese Erkenntnis nennt sich Archimedisches Prinzip, und es erlaubt uns einzelne Körperteile zu wiegen.

Was wird gebraucht?

eine Schale, in die eine Hand passt
Wasser
Flache Wanne, in die man die Schale stellen kann
Küchenwaage oder Messbecher
Handtuch

Was ist zu tun?

Man fülle die Schale randvoll mit Wasser, stelle diese in die Wanne und tauche die Hand hinein. Dann nehme man das übergelaufene Wasser und messe dessen Gewicht, entweder mit einer Küchenwaage oder einem Messbecher - ein Milliliter entspricht dabei ungefähr einem Gramm. Das Ergebnis stimmt in etwa mit dem Gewicht der Hand überein.

Was ist geschehen?

Nach dem Prinzip des Archimedes ist die Auftriebskraft eines Körpers gleich der Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Mediums. In diesem Fall verdrängt die Hand also soviel Wasser, wie dem Gewicht der Hand entspricht.
Dieser Versuch funktioniert allerdings nur deshalb, weil der menschliche Körper in etwas dieselbe Dichte wie Wasser hat.
Das Prinzip wurde von dem Griechen Archimedes - so heisst es - in der Badewanne entdeckt. Dies geschah in Syrakus, einer Hafenstadt in Sizilien.
Er sollte für den König von Syrakus überprüfen, ob dessen Krone aus reinem Gold sei. Die Lösung zu dem Problem kam Archimedes als er in eine randvolle Badewanne stieg und sah wie das Wasser überlief.
Archimedes nahm die Krone und einen Goldbarren derselben Masse und tauchte beide in Wasser ein. Hätte die Krone aus reinem Gold bestanden, hätte sie ebensoviel Wasser wie der Goldbarren verdrängen müssen. Tatsächlich verdrängte die Krone aber mehr Wasser. Sie besaß bei gleicher Masse also ein größeres Volumen. Anders gesagt: Die Krone hatte eine geringere Dichte als der Goldbarren, wobei die Dichte eine für jeden Stoff typische Eigenschaft ist.
Archimedes schloss daraus, dass die Krone nicht aus reinem Gold bestehen konnte. Der Goldschmied hatte den König von Syrakus offenbar übers Ohr gehauen.
Archimedes soll von seiner Entdeckung so begeistert gewesen sein, dass er aus der Badewanne sprang, nackt auf die Straße gelaufen ist und das berühmte Heureka ausgerufen hat. Dies heisst soviel wie “Ich habe es gefunden“.
Archimedes lebte von ungefähr 287 bis 212 vor Christus und gilt als einer der ersten Physiker überhaupt.

Das Prinzip des Archimedes im Alltag

Der menschliche Körper hat in etwa dieselbe Dichte wie Süßwasser. Im Toten Meer, ist der Salzgehalt des Wasser so hoch - um genau zu sein beträgt er laut Wikipedia bis zu 33 Prozent- so dass die Dichte des Wassers, die des menschlichen Körpers bei weitem übertrifft. Es ist dort unmöglich unterzugehen.
Möchte man den Körperfettanteil eines Menschen ermitteln, so kann man dies mithilfe einer Unterwasserwaage tun. Dabei wird der gesamt Köper in Wasser eingetaucht – man muss vorher kräftig ausatmen - und dabei das Körpergewicht und die verdrängte Wassermenge gemessen. Daraus lässt sich die Dichte des Körpers ermitteln, was wiederum Rückschlüsse auf den Körperfettanteil zulässt.
Dabei gilt: Je größer der Körperfettanteil eines Menschen, desto weniger wiegt er unter Wasser, denn Fett hat eine geringere Dichte als Muskelmasse. Ein trainierter Mensch wiegt auf der Unterwasserwaage also mehr als ein untrainierter, denn er erfährt eine geringere Auftriebskraft.