Warum schwimmt eine ungeschälte Apfelsine, eine geschälte aber geht unter?

Sabrina Hüttermann
Schwimmer und Nichtschwimmer
© Sabrina Hüttermann
(Ausschnitt)
a) Unterschiedliche Durchlässigkeit
b) Dichteunterschiede
c) Austretender Saft
d) Verlust der idealen Kugelform beim Schälen

Antwort:

Die ungeschälte Apfelsine hat, im Gegensatz zur nackten Frucht, eine insgesamt geringere Dichte als Wasser und schwimmt daher an der Oberfläche.

Erklärung:

Wirft man eine Apfelsine ins Wasser, hält sie sich hartnäckig an der Oberfläche. Doch entfernt man ihre orangene Haut, sinkt die Frucht zu Boden. Das liegt jedoch nicht daran, dass sie beim Schälen ihre nahezu geometrische Kugelform verliert oder ohne schützende Schicht durchlässiger wäre.

Um den Vorgang zu erklären, muss man sich an ein einfaches physikalisches Gesetz erinnern, wonach auf einen Körper im Wasser zwei Kräfte wirken: die Schwerkraft und der Auftrieb. Schon vor über 2000 Jahren beobachtete der altgriechische Gelehrte Archimedes in seiner Badewanne, dass die Auftriebskraft genauso groß ist wie die Gewichtskraft des Wassers, das der eingetauchte Körper verdrängt. Die Apfelsine schwimmt folglich dann, wenn sich die Auftriebskraft genauso groß ausnimmt wie die Gewichtskraft der von dem Orangenkörper verdrängten Wassermenge. Doch warum schwimmt nur die ungeschälte Frucht?

Das hängt mit ihrer Dichte zusammen. Sie bestimmt sich aus dem Verhältnis von Masse zu Volumen. Ein sehr schwerer und kleiner Kieselstein beispielsweise hält sich nicht an der Wasseroberfläche: Sein Gewicht ist groß, sein Volumen gering. Die geschälte Apfelsine ereilt das gleiche Schicksal. Denn die Frucht besteht im Innern hauptsächlich aus Wasser, aber auch aus der dünnen Haut und Fruchtsäuren. Infolgedessen verfügt die Apfelsine über eine höhere Dichte als das reine Wasser und geht unter.

Rettungsring für Nichtschwimmer
© Sabrina Hüttermann
(Ausschnitt)
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Die Schale der Orange hingegen wirkt auf dem Wasser nun wie ein Schwimmreifen. Sie besteht aus der dünnen orangenen Außenhaut, dem so genannten Exokarp, und einer weichen faserigen Schicht, dem Mesokarp. Das weiße Mesokarp enthält viele kleine Poren, die wenig Wasser, dafür aber umso mehr Luft enthalten. Das hat den Effekt, dass die vollkommen ungeschälte Apfelsine im Ganzen eine geringere Dichte aufweist als die nackte Frucht und das Wasser. Damit dient die Schale der Apfelsine als ein Rettungsring im Wasser. Noch wirkungsvoller wird dieser Effekt, wenn man an der Frucht nur oben und unten die Schale entfernt und sie aufs Wasser setzt.
Schwimmer und Nichtschwimmer

Warum schwimmt eine ungeschälte Apfelsine, eine geschälte aber geht unter?