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Energie

Diese Schlagwort ist 55 Beiträgen zugeordnet

Säulen der Erde

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 10 (2017), S. 68 – 69

Wenn Lava erstarrt, erzeugen Spannungen im abkühlenden Basaltgestein ein Netzwerk von Rissen. Die Spalten formen tiefe Säulen mit einem faszinierend regelmäßigen, meist sechseckigen Querschnitt. Weiterlesen

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Tropfenbahnen am Fenster

Was bleibt einem nach einem verregneten Sommer anderes übrig, als den wässrigen Erscheinungen auch etwas Positives abzugewinnen. So bemerke ich beispielsweise zu Beginn eines neuen Regenschauers, dass die ersten Tropfen sich oft perlenkettenartig auszurichten scheinen, wie auf dem Foto zu sehen. Später wenn die Anzahl der Tropfen überhand nimmt, geht dieses Phänomen im Tropfengedränge unter. Weiterlesen

Vom bewegenden und bremsenden Wind

wolken_windkraft_dsc01396a_rvEin Radler setzt die Luft in Bewegung, indem er sie verdrängt. Das ist anstrengend und kostet Energie. In der Windkraftanlage passiert das Umgekehrte. Der Wind, der nach oben hin stärker wird, verdrängt die angeströmten Rotoren zur Seite, die allerdings immer wieder nachrücken und dadurch in Bewegung bleiben. Diese dadurch vom Wind auf die Rotoren übertragene Bewegungsenergie wird durch einen Generator in elektrische Energie verwandelt, die ihrerseits durch ein Leitungsnetz auf viele Verbraucher verteilt und für tausend Hilfsfunktionen genutzt wird. Weiterlesen

Wenn sich der weiße Nebel lichtet…

Wenn-sich-der-Nebel-lichtetAuf den ersten Blick mag der Gegensatz zwischen moderner Energietechnik und natürlicher Nebelbildung ins Auge fallen. Doch der Zusammenhang zwischen den Windsystemen, aus denen die Windkraftanlagen gespeist werden und der Kondensation von Wasserdampf, der sich hier als Nebel niedergeschlagen hat, ist tiefgreifender als es auf den ersten Blick zu sein scheint. Denn die Windsysteme werden letztlich dadurch angetrieben, dass von der Sonne erwärmte Luft mitsamt dem Wasserdampf von der Erdoberfläche aufsteigt und durch absinkende kalte ersetzt wird.

Das erste Grün der Natur ist Gold*

Vor meinem Fenster weht
Ein Blatt; – der grüne Schein
Soll meine Zuversicht
Und liebe Ruhe sein.

Vor meinem Fenster weht
Ein Blatt. Wir leben so
Im leisen Auf und Ab
Und sind des Schwebens froh.

Vor meinem Fenster weht
Ein Blatt. Mir ist so gut.
Komm an mein Herz, du Grün,
Das solche Wunder tut.

Otto Julius Bierbaum (1865 – 1910)

*Natur’s first green is gold
The hardest to hold

Robert Frost (1874 – 1963)

Welche Wunder tut das Grün? Ich weiß es nicht. Jedenfalls kann man sich dem frischen Grün im Frühjahr kaum entziehen. Spüren wir vielleicht intuitiv, dass das Blattgrün für Energie steht, für Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Energie der Pflanzen, die wiederum Grundlage für (fast) alles Leben auf der Erde ist? Jedenfalls stammt das Wort „grün“ vom althochdeutschen Wort „gruoen“ ab, was soviel wie „wachsen“, „sprießen“, „gedeihen“ bedeutet.
Und wer (fast) alles über Grün wissen will, dem empfehle ich das Büchlein „Grün“ von Alexander Theroux. (Hamburg 2000).

Rätselfoto des Monats Mai 2017

quellungsdruck_asphalt_rvFrage: Wie kommt es zu dieser Asphaltsprengung?

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Erklärung des Ratselfotos des Monats April 2017

Frage: Wie kommt es zu dem Wandschatten?

Antwort: Der Schatten auf dem Boden entsteht dadurch, dass eine Person durch ein Fenster hindurch von hinten und schräg oben vom Sonnenlicht angestrahlt wird, das durch ein Fenster fällt. Sowohl das Fensterkreuz als auch der Schatten der Person werden auf einem Fliesenboden abgebildet. Der Schatten an der Wand scheint ein Spiegelbild dieser Abbildung auf dem Boden zu sein und damit der Boden als Spiegel zu wirken. Dafür spricht der „Kopfstand“ des Personenschattens. Dagegen spricht allerdings, dass ein Spiegel das auffallende Licht (Fensterrahmen mit Person) nicht projiziert, sondern reflektiert und zwar gegen die Wand. Tut er ja auch, wie man sieht. Und die so erhellte Wand sieht man umgekehrt im spiegelnden Boden reflektiert. Das heißt aber, es würde sich genau das ergeben, was man sieht, nur mit einer anderen Begründung. Man sieht also das von hinten eingestrahlte Lichtmuster nicht direkt auf dem Boden, sondern indirekt dadurch, dass das vom spiegelnden Boden an die Wand reflektierte Lichtmuster durch den Boden gespiegelt wird.
Diese Argumentation wäre korrekt, wenn der Boden ein perfekter Spiegel wäre. Ist er aber nicht. Er ist gleichzeitig auch Projektionsfläche. Das kann man schon daran erkennen, dass auch die Bodenfliesen vom „Spiegelhaften“ des Bodens an die Wand reflektiert werden. Des Weiteren ist das Abbild der Person auf dem Boden deutlicher und „schattenhafter“ als auf der Wand. Darin kommt zum Ausdruck, dass der Boden eben doch auch einen Teil des einfallenden Lichtmusters projiziert und nicht nur reflektiert. Schatten und Spiegelbild fallen auf diese Weise zusammen. Das ist nicht immer so. Der Boden ist also gleichzeitig teilweise Spiegel und teilweise Reflexionsfläche oder teilweise glatt und matt.
Solche teilspiegelnden Flächen findet man im Alltag häufiger an als nur spiegelnde Flächen. Dabei kommt es zuweilen vor, dass der Schatten und das Spiegelbild nicht zusammenfallen, sondern als zwei verschiedene Abbilder zu sehen sind.
Die Schulphysik weiß schon, warum sie sich auf ideale Spiegel und Projektionsflächen beschränkt. Sie erspart sich derartig komplizierte Zusammenhänge. Sie beraubt sich damit allerdings auch der Möglichkeit, alltägliche Erscheinungen wie die vorliegende beschreiben zu können. Damit verfehlt sie eine ihrer wesentlichen Aufgaben, dazu beizutragen, alltägliche Erscheinungen in der wissenschaftlich-technischen und natürlichen Welt besser zu verstehen.

 

Saline von Fuencaliente auf La Palma oder: Wie kommt das Salz aus dem Meer?

Farbenprächtige-SalinenEingebettet zwischen dem Blau des Meeres und dem dunklen Vulkangestein wird die Saline von Fuencaliente an der Südspitze der Kanareninsel La Palma mit ihren sanften Gelb- bis Rottönen und den weißen Schütthaufen geernteten Salzes zu einem faszinierenden Anblick. Insbesondere nach einer Tageswanderung durch die Vulkanlandschaft findet man hier eine so wohl nicht erwartete Entlastung der dunklen durch die hellen Töne. Die Saline von Fuencaliente ist die einzige noch in Betrieb befindliche Meersalzgewinnungsanlage der kanarischen Provinz Tenerife. Weiterlesen

Pferde im Gegenlicht

Pferde im Gegenlicht KopieFrüher waren Pferde kraftvolle Hilfskräfte im Bereich der Fortbewegung und der Landwirtschaft. Als Überbleibsel aus dieser Zeit wird die Leistung der motorisierten Nachfolger auch noch in „Pferdestärke“ (PS) gemessen (1 PS = 0,735 kW). Das ist die Leistung, die erbracht werden muss, wenn ein Pferd beispielsweise mit Hilfe einer Rolle 75 kg in 1 Sekunde 1 Meter hochhebt. Weiterlesen

Vorsicht – Explodierende Samenkapseln!

Springkraut_rvSchlichting, H. Joachim. Spektrum der Wissenschaft 9 (2016), S. 74 – 75

Das Springkraut nutzt die elastische Energie eines ausgeklügelten Systems winziger Federn, um seine Samen in die Umgebung zu schleudern.

 

… wie das Spannen einer Feder,
die, je mehr man sie dehnt,
an Kraft und Widerstand zunimmt,
bis sie jenen Zustand erreicht,
wo sie zurückschlagen muß.

Hartmut Lange (*1937)

PDF: Vorsicht – Explodierende Samenkapseln

Pflanzen im Glaskäfig

Da der Winter bis vor Eingefrorenes_Blattwenigen Tagen zumindest in unserer Gegend ausgeblieben ist, haben sich einige Pflanzen schon ganz schön weit hervorgewagt und bereits damit begonnen, Blattknospen zu entfalten, wie hier an einem Hortensienzweig. Nun hat sie der Winter kalt erwischt. Der Eisregen, der zurzeit alles überkrustet, hat ein solches embryonales Blatt eingehüllt, sodass es nunmehr wie in transparentem Kunstharz konserviert erscheint. Es sieht schön und völlig unversehrt aus (siehe auch: Unterkühlte Schönheiten). Fraglich ist nur, ob dem Blatt diese kalte Umhüllung gut bekommen wird. Weiterlesen

„Der Baum ist nichts anderes als eine blühende Flamme“

Baum_Flamme_Ssagt Novalis und verweist damit auf einen Zusammenhang zwischen, der sich rein äußerlich oft geradezu aufdrängt. Die Aussage kann leicht zu Missverständnissen führen, wenn man darin eine Gleichsetzung der Flamme mit dem Blätterkleid des Baumes sieht. Denn die in der Sonne assimilierenden Blätter sind eher das Gegenteil der leuchtenden Flamme. Denn die Flamme – beispielsweise einer Kerze – spendet Licht, während der Baum nur dann wie eine Flamme blühen kann, wenn er im Licht der Sonne steht. Sehr vereinfacht gesprochen wird in den Blättern eines Baumes der Vorgang des Verbrennens, der sich in der Flamme manifestiert, wieder rückgängig gemacht: Weiterlesen

Fenster als Brennspiegel

Hohlspiegel_FairbanksVon Archimedes soll die Idee gekommen sein, im Jahre 212 v. Chr. während des 2. Punischen Kriegs die römische Flotte beim Einlaufen in Syrakus auf Sizilien mit Brennspiegeln in Brand gesetzt zu haben. Erwähnt wird diese Geschichte allerdings erst 700 Jahre später bei Anthemios von Tralles der als Mathematiker und Architekt in Konstantinopel arbeitete und ein Werk über Hohl- und Brennspiegel verfasste. Wie man bei der Vernichtung der Flotte zu Werke ging wird weder dort noch in späteren Darstellungen des Ereignisses berichtet. Damit die Geschichte wenigstens im Prinzip so hätte ablaufen können, kommt wohl nur ein Vorgehen infrage: Mit zahlreichen Planspiegeln die Sonnenstrahlen auf ein und denselben Punkt des zu entzündenden gut brennbaren Gegenstands zu richten. Weiterlesen

Das Schwimmgleichgewicht energetisch betrachtet

Schiff_AuftriebSuhr, Wilfried; Schlichting, H. Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 67/1 (2014) 23 – 26

Wenn man sich mit schwimmenden Gegenständen befasst, beschränkt man sich meistens auf den Endzustand eines Vorgangs, bei dem das aus Flüssigkeit und Gegenstand bestehende System bereits ins Gleichgewicht gelangt ist. Aus der in der vorliegenden Arbeit eingenommenen energetischen Perspektive rückt dagegen dieser Vorgang selbst in den Blick, wobei diese Art der Erschließung völlig auf den Druckbegriff verzichten kann. Neben einer allgemeinen qualitativen Erörterung des Problems  werden einige konkrete Beispiele quantitativ beschrieben.

PDF: Kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Rätselfoto des Monats Dezember 2013

095_Weihnachtsbäume aus Eis

Wie kommt es zu diesen weihnachtsbaumartigen Strukturen?

Erklärung des Rätselfotos vom Vormonat: Packeis mit türkisfarbenen Wassertümpeln

Übergänge

ÜbergängeEiskristalle verschönern die Fensterscheiben und verschlechtern den Durchblick.Durchblick erhalte ich erst, wenn ich den Übergang vom flüssigen zum festen, kristallinen Zustand des Wassers zumindest partiell wieder rückgängig mache.
Betrachtet man die Situation etwas wissenschaftlicher, so könnte man mit Hart Nibbrig auch folgendermaßen argumentieren:

Was übergeht, über einen Zustand hinaus in einen andern, leistet als Subjekt des Übergangs – und wäre es Materie, die den Aggregatzustand wechselt – dem gegenüber einen stabilen Widerstand, was sich an ihm als Objekt vollzieht, und macht so allererst sagbar, daß ES übergeht und Wandlung erfährt am eigenen LEIB. Und doch läßt sich von keiner Veränderung das, was ihr mit sich identisch bleibend widerstanden haben muß, soll sie daran überhaupt als solche erkennbar werden, keineswegs wieder abziehen.“ (aus: Hart Nibbrig, Christiaan L.: Übergänge). Weiterlesen

Gleich und gleich gesellt sich gern

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 43/8 (2012), S. 49-51

Objekte, die auf Wasseroberflächen schwimmen, verhalten sich oft unerwartet. Verantwortlich dafür sind die beteiligten Grenzflächenenergien.

Vielleicht ist viel mehr an der Oberfläche –
vielleicht ist alles falsch, was nicht Oberfläche ist?
Elias Canetti (1905 – 1994)

http://www.spektrum.de/alias/schlichting/gleich-und-gleich-gesellt-sich-gern/1155296

Was das Feuer am Leben hält

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 42/12 (2011), S. 44 – 45

Damit eine Kerzenflamme ruhig brennen kann, müssen zahlreiche komplexe Vorgänge perfekt aufeinander abgestimmt sein.

In der Flamme sind alle Naturkräfte tätig.
Novalis (1772 – 1801)

Die gute alte Kerze hat alle Neuerungen der Beleuchtungstechnik überstanden. Gerade auch in der Adventsund Weihnachtszeit, wenn die Tage kürzer werden, setzt sie Zeichen der Hoffnung, der Freude und des Lebens. Was aber denkt sich der Physiker bei ihrem Anblick? Ihn beeindruckt über all das hinaus der Kontrast zwischen der Einfachheit der ruhig vor sich hin brennenden Flamme und dem, was unsichtbar bleibt: dem komplexen Zusammenspiel physikalischer, chemischer und technologischer Vorgänge, die das Phänomen erst möglich machen.

Die Kerzenflamme, so beständig sie erscheint, ist Ergebnis eines äußerst bewegten Mikrogeschehens: In jedem Moment verlassen Teilchen verglühend den klar umgrenzten Bereich der Flamme und werden durch neu erglühende Teilchen ersetzt. Rein energetisch betrachtet ist die Flamme der sichtbare Teil einer „dissipativen Struktur“ (Ilya Prigogine), eines von Energie und Materie durchströmten Systems fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht. Aufrechterhalten wird die Flamme durch die Dissipation von Energie: Sie nimmt hochwertige chemische Energie und Materie in Form von Kerzenwachs und Sauerstoff auf und gibt im Gegenzug Wärme und Gase an die Umgebung ab. Energie- und Materieströme bleiben dabei im zeitlichen Mittel konstant. Warum klappt das so gut? Oder etwas technischer gefragt: Wie kommt es zu dieser eindrucksvollen Selbstorganisation gut aufeinander abgestimmter Vorgänge?

http://www.spektrum.de/alias/schlichting/was-das-feuer-am-leben-haelt/1124690

Das Heizparadoxon

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 42/1 (2011), S.48-49

Warum wird ein Zimmer durch Heizen wärmer? Etwa, weil wir die Energie der Raumluft erhöhen? Mitnichten!

http://www.spektrum.de/alias/schlichting/das-heiz-paradoxon/1055752

Die Energie der platzenden Kirsche

Schlichting, H. Joachim. In: Spektrum der Wissenschaft 41/7 (2010), S.32 – 33

Was einer reifen Frucht den Kragen platzen lässt, könnte bald zu unserer Energieversorgung beitragen.

Kirschen haben es nicht leicht. Selbst wenn die Blüten des Kirschbaums nicht erfroren sind und bestäubt wurden, kann ihnen noch in der Endphase langanhaltender Regen zu schaffen machen. Wenn die Wassertropfen zu lange an der Haut der Kirschen anhaften, platzt ihnen schließlich „der Kragen“ (siehe oberes Foto). Die so entstehenden Einschnitte ins Fruchtfleisch sind ein Einfallstor für Schädlinge, insbesondere Pilze, die in den meisten Fällen dafür sorgen, dass die Kirsche ungenießbar wird. Weiterlesen

Zweirädrige Energiesparbüchse – Das Fahrrad als alltägliches Verkehrsmittel

Schlichting, H. Joachim; Wilfried Suhr. In: Physik in unserer Zeit 39/2 (2008) 86 – 89

Im Stadtverkehr ist das Fahrrad ein geradezu genial energiesparendes Transportmittel. Das zeigt der Vergleich mit den Beinen, also der alternativen Fortbewegungsart mit Körperkraft. Besonders schlecht schneidet jedoch das Auto ab.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Physik des Fahrradfahrens – Gleichgewicht auf zwei Rädern

Suhr, Wilfried; Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 38/5 (2007) 238 – 241

Auf zwei Rädern stets das Gleichgewicht zu halten, ist nicht immer einfach. Wie wir es einhalten können sagen uns die Gesetze der Physik, die wir uns beim Fahren freilich nicht bewusst machen. Übung macht auch hier den Meister.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Physik des Fahrradfahrens – Moderne Zentauren

Schlichting, H. Joachim; Suhr, Wilfried. In: Physik in unserer Zeit 38/4 (2007) 184 – 188

Nun rollt sie wieder – die Tour de France. Für uns ein guter Anlass, die Physik des Radfahrens zu beleuchten. In einer mehrteiligen Serie beschäftigen wir uns mit Themen wie Leistung und Energetik, der Stabilität und den beiden natürlichen Feinden des Radfahrers: Berge und Wind.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Fahrradfahren – Mit Pedalkraft gegen Berge und Wind

Suhr, Wilfried; Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 38/4 (2007) 294 – 298

Warum sparen sich die Favoriten eines Radrennens ein gegenseitiges
Kräftemessen für die Bergetappen auf? Und wieso fürchten sie den Wind gerade beim Einzelzeitfahren? Was aus Sicht der Physik dafür spricht, zeigen Modelle der Fahrwiderstände.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Tropfen säubern Blätter

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 38/2 (2007) 80 – 81

Nach einem Regenschauer kann man beobachten, dass die Blätter mancher Pflanzen nicht nur trocken, sondern auch auffällig sauber erscheinen. Warum das so ist, verraten Tropfen, die sich auf den Blättern gehalten haben.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Oberflächliche Attraktionen. Naturphänomene, die sich der Minimierung der Oberfläche verdanken.

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften. Physik in der Schule 55/3 (2006) 2 – 6

Wenn Tannennadeln in eine Pfütze oder einen Teich fallen, wird man sie über kurz oder lang fein säuberlich gepackt in mehr oder weniger großen Flößen auf dem Wasser driften sehen. Kaum jemals trifft man einzelne Nadeln an, es sei denn, sie sind gerade hineingefallen und hatten noch keine Gelegenheit, sich einem Nadelfloß anzuschließen.

Auch Blasen, die zum Beispiel entstehen, wenn aus einem Rohr Wasser in ein Becken strömt, vereinigen sich stets zu mehr oder weniger großen Blasenflößen…

PDF: Oberflächliche Attraktionen. Naturphänomene, die sich der Minimierung der Oberfläche verdanken.Oberflächliche Attraktionen.

Attraktive Kugeln

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit, 36/5, 243 (2005).

Fast jeder kennt die Klick-Klack-Maschine, auch Newtons-Cradle genannt (Abbildung 1). Prallt eine Kugel gegen eine Reihe sich berührender Kugeln, so bleibt sie nach dem Stoß stehen, und die letzte Kugel am anderen Ende setzt die Bewegung mit etwa der gleichen Geschwindigkeit fort, mit der die erste auf die Reihe prallte. Dies demonstriert Impuls- und Energieerhaltungssatz. Es gibt jedoch eine Variante, in der die Energieerhaltung verletzt zu sein scheint.

PDF: Attraktive Kugeln

Der einfachste Elektromotor der Welt

Schlichting, H. Joachim; Ucke, Christian. In: Physik in unserer Zeit
35/6, 272-273 (2004).

Hängt man einen Zylindermagnet und eine Schraube an den einen Pol einer Batterie und verbindet den anderen Pol leitend mit dem Magneten, so gerät dieser in schnelle Rotation. So entsteht wohl der einfachste und am schnellsten herstellbare Elektromotor.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Paradoxe Federn aus dem Blickwinkel des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik

Schlichting, H. Joachim. In: Der mathematische und naturwissenschaftliche Unterricht 57/2  (2004) S. 78 – 80.

Situationen, die unsere Anschauung auf Kollisionskurs bringen, verweisen oft auf eine tiefe physikalische Einsicht, auch wenn sie sich als so genannte Paradoxa in die Lehrbuchliteratur eingeschrieben haben. Man denke nur an das hydrodynamische und hydrostatische Paradoxon, an das GIBBsche und an das Uhrenparadoxon, um nur einige zu nennen. Darüber hinaus gibt es zahlreiche weitere in diesem Sinne paradoxe Situationen in der Physik, ohne dass sie zu
einer entsprechenden Namensgebung gelangt wären. Diese zuweilen in Form eines Rätsels oder einer Denksportaufgabe gekleideten Herausforderungen der lebensweltlichen Intuition sind oft von didaktischem
Nutzen, weil sie physikalische Überzeugungen auf die Probe stellen und zu physikalischen Argumentationen anregen.

Manche derartig paradox erscheinende Situationen lassen sich mit Hilfe des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik aus der Welt schaffen und helfen dabei, mit der Universalität dieses Prinzips vertraut zu werden. Als Beispiel sei an die nur mechanische Sachverhalte betreffende Frage erinnert, um wie viel die
Energie des Wassers in einem Gefäß abnimmt, wenn man das Gefäß an der tiefsten Stelle mit einem gleichgroßen leeren zweiten Gefäß verbindet [1]. Wenn man das Problem nicht schon kennt oder aufgrund der vermeintlichen Trivialität Verdacht schöpft, tappt man unweigerlich in die Falle.

PDF: Paradoxe Federn aus dem Blickwinkel des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik

Un motor eléctrico de construcción sencilla, bajos costes y alta tecnología

Schlichting, H. Joachim; Ucke, Christian. Este artículo es una versión modificada del original publicado en alemán en la revista: Physik in unserer Zeit 35/6, 272-273 (2004).

Si se suspende del borne de una batería por un imán cilíndrico y un tornillo y se conecta al otro borne de la batería, este dispositivo comienza a rotar. No sólo es el motor eléctrico más sencillo sino también más rápido de construir.

PDF: Un motor eléctrico de construcción sencilla, bajos costes y alta tecnología

A fast, high-tech, low cost electric motor construction

Schlichting, H. Joachim; Ucke, Christian (English translation by Jonathan Williams). This article is a modified version which was published originally in German in the journal: Physik in unserer Zeit 35/6, 272-273 (2004).

If a combination of a cylindrical magnet and a screw is suspended from the terminal of a battery and a conducting connection is made with the other terminal, then this assembly begins to rotate. It is not only the simplest but also the fastest electrical motor to construct.

PDF: A fast, high-tech, low cost electric motor construction

Springtiere

Ucke, Christian; Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 32/1, 44-46 (2001).

Ein Floh beschleunigt beim Absprung bis zum mehreren Hundertfachen der Erdbeschleunigung. Kleine Plastikspielzeuge in Form eines Tieres und versehen mit einer Feder bringen nicht ganz so hohe Werte, erlauben aber detaillierte Untersuchungen.

PDF: kann beim Autor angefordert werden (schlichting@uni-muenster.de)

Von der Energieentwertung zur Entropie

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften / Physik 49/2, 7-11 (2000).

Zur physikalischen Beschreibung der lebensweltlichen Energie sind zwei komplementäre physikalische Konzepte nötig: Energie und Entropie. Die Energie beschreibt den Erhaltungsaspekt, die Entropie den Verbrauchs- und Antriebsaspekt. Wir haben vorgeschlagen, die Entropie im Rahmen der Mittelstufenphysik vorläufig durch das (qualitative) Konzept der Energieentwertung zu ersetzen und dadurch ein weitgehendes qualitatives Verständnis der Energetik zu erreichen. Auf dieser Grundlage wird im folgenden ein Weg zu einer Quantifizierung der Energieentwertung als Entropie skizziert.

PDF: Von der Energieentwertung zur Entropie

Von der Dissipation zur Dissipativen Struktur

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften / Physik 49/2, 12-16 (2000).

Im Rahmen des Energieentwertungkonzepts wird das Warmhalten von Tee auf einem Stövchen folgendermaßen beschrieben: Der selbsttätige Vorgang der Abkühlung des Tees auf Umgebungstemperatur wird ständig durch den Vorgang des Abbrennens der Kerze zurückgespult, so dass das Teewasser auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur eingeregelt und das System in einem stationären Nichtgleichgewichtszustand gehalten wird. Solche Nichtgleichgewichtszustände umgeben uns in großer Zahl…

PDF: Von der Dissipation zur Dissipativen Struktur

Energieentwertung und Entropie

Schlichting, H. Joachim. In: Schriften des Deutschen Vereins zur Förderung des mathematischen und naturwissenschaftlichen Unterrichts e.V, Heft 61, S. 37 : Fragen der Physiklehrerausbildung, ISSN 0179-7670.

Geht man davon aus, daß es zu den allgemeinen Zielsetzungen des  Physikunterrichts gehört, ein angemessenes Verständnis der durch die  Naturwissenschaften geprägten Welt zu ermöglichen, so kann sich der  Unterricht nicht auf die Idealgestalten der Physik beschränken, sondern muß  sich einer aktiven Auseinandersetzung mit den lebensweltlichen Erfahrungen  der Schülerinnen und Schüler stellen.
Die Thermodynamik mit ihren allgemeinen Begriffen und Konzepten wie System, Zustand, Zustandsänderungen, Energie und Entropie kann dabei eine  wesentliche Rolle spielen. Zwar ist schon seit längerem die Bedeutung der Energie als Brücke zwischen Physik und Lebenswelt erkannt worden. Leider  beschränken sich die meisten Einführungen der Energie auf den Aspekt der Energieerhaltung. Die lebensweltlichen Erfahrungen im Umgang mit der Energie sind aber darüber hinaus vor allem durch den Energieverbrauch und den  Antrieb von Vorgängen geprägt. Die Vernachlässigung, ja die bewußte Unterdrückung dieser Aspekte verhindert geradezu, daß Beziehungen zwischen physikalischen Konzepten und lebensweltlichen Erfahrungen gesehen werden.

PDF: Energieentwertung und Entropie

Die Energie der Musik – Rotierende Weihnachtskugeln

Schlichting, H. Joachim; Ucke, Christian. In: Physik in unserer Zeit 27/6, 262-263 (1996).

In der Weihnachtszeit werden viele Weihnachtslieder gespielt. Wir stellen uns die Frage, ob die dabei aufgewandte akustische Energie nicht ausgenutzt werden könnte, um beispielsweise eine Weihnachtspyramide anzutreiben [ 1]. Das würde nicht nur Kerzen sparen, sondern auch das von der Kerzenflamme ausgehende Gefahrenpotential verringern.

PDF: Die Energie der Musik – Rotierende Weihnachtskugeln