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Luftdruck

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Fenster als Gemälde

Zu Beginn der Neuzeit mutierte das Gemälde zum Fenster. Emile Zola sollte später einmal über diesen Wandel sagen: Jedes Kunstwerk ist wie ein Fenster, das auf die Schöpfung hinaus geöffnet ist.
Wenn ich so durch die Straßen einer Stadt flaniere, wird für mich umgekehrt so manches Fenster zum Kunstwerk. So auch die in diesem Foto festgehaltenen Fenster. In einem kräftigen Gelbton variieren sie ein abstraktes Gemälde. Jedenfalls kann man es so sehen.
In Wirklichkeit liegt folgende Situation vor: Es ist Abend, das helle Gebäude reflektiert diffus das blaue Himmellicht. Die Fenster können mehr, sie reflektieren spiegelnd das vom oberen Stockwerk eines gegenüber liegenden Gebäudes diffus reflektierte Licht eines farbenprächtigen Sonnenuntergangs.
Die abstrakte Strukturierung des realen Geschehens verdankt sich der Doppelverglasung der Fenster. Infolge des Unterschieds zwischen dem Luftdruck innerhalb des von den beiden Scheiben gebildeten Hohlraums und dem der Außenwelt mutieren sie zu leicht konkaven und konvexen Spiegeln. Daher erscheinen die abgebildeten Gegenstände nicht nur von jedem der Scheiben auf eigene Weise deformiert, sondern bringen diese deformierten Abbilder auch noch zur Überlagerung mit dem Ergebnis des im Foto festgehaltenen Gemäldes.

Physikalische Erzählung einer Fensterfront

Ein buntes Kaleidoskop von Farben und Formen zeigt sich hier in Gestalt von Fensterscheiben. Obwohl die Fenster dicht beieinanderliegen treten die Reflexe in mehr oder weniger unterschiedlicher Weise auf.
Die Reflexe des 1., 3. und 10. Fensters (von oben links nach unten rechts gezählt) stimmen in ihrer Grundstruktur weitgehend überein. Entsprechendes gilt für das 4., 5., und das 8. Fenster; auch das 2. und 7. Fenster könnte man dazurechnen. Ganz aus dem Rahmen fallen das 6. und das 9. Fenster, deren Scheiben kaum eine Struktur zeigen, dafür aber eine weitgehend einheitliche tief blaue Färbung. Gemeinsam ist allen Fenstern, dass sie dem Reflexionsgesetz gemäß das Licht von den gegenüberliegenden indirekten Lichtquellen reflektieren. Das ist im Falle der beiden blauen Fenster der blaue Himmel. In allen anderen Fällen handelt es sich offenbar um Teile von Gebäuden, die der Fensterfront von der Sonne beschienen gegenüber liegen. Anders als man es in den meisten Fällen gewohnt ist, sind die gespiegelten Ansichten aber dermaßen verzerrt, dass sie so gut wie nicht zu erkennen sind. Man kann nur erahnen, dass in einigen Fällen ebenfalls Fenster der Ausgangspunkt für das Licht sind.
Der Grund für diese Verzerrungen liegt nicht etwa darin, dass es sich um schlecht gefertigte Fenster handelt. Vielmehr erkennt man an ihnen eindeutig, dass wir es mit doppelt verglasten, also modernen Fenstern zu tun haben. Sie sind aufgrund von Luftdruckunterschieden zwischen dem Innenraum der luftdicht verklebten Scheiben und der Außenwelt leicht nach innen oder außen gewölbt und wirken, wie in einem früheren Beitrag ausführlicher dargestellt, ähnlich wie Hohl- und Wölbspiegel. Im vorliegenden Fall dominiert allerdings nur der Reflex einer der beiden Scheiben.
Die Verzerrung und damit die Wölbung der Scheiben ist umso größer, je mehr sich die Stärke des Luftdrucks zwischen dem Innenraum der Doppelglasscheiben zum Zeitpunkt ihrer Herstellung und dem Außendruck bei der fotografischen Aufnahme unterscheidet. Die Ähnlichkeit der Verzerrungen der abgebildeten Scheiben weist darauf hin, dass der gleiche Außendruck geherrscht haben muss, die entsprechenden Scheiben also etwa zur gleichen Zeit hergestellt wurden. Dies gilt vermutlich nicht nur für die Scheiben 4, 5 und 8, sondern auch für die Restlichen. Der Unterschied ist vermutlich dem unterschiedlichen Grad der Strukturiertheit der reflektierten Gebäudeteile zuzuschreiben. Unstrukturierte Teile zeigen auch in der Reflexion keine Struktur, wie insbesondere bei den beiden Scheiben zu erkennen ist, die Ausschnitte des blauen Himmel reflektieren.
Bleibt nur noch die Frage, warum die beiden blauen Fenster aus der Reihe tanzen und offenbar über das gegenüberliegende Gebäude „hinwegschauen“. Wie am dunklen Schattenstreifen am oberen Rand dieser Fenster zu erkennen ist, stehen sie „Kipp“ und stellen daher einen anderen Einfallswinkel für das einfallende Licht dar als es bei den übrigen Fenstern der Fall ist. Die Kippstellung von Fenstern führt auch in anderen Zusammenhängen zu überraschenden Phänomenen (z.B. hier und hier, hier).
Die abgebildete Fensterfront hat also einiges zu „erzählen“ über
– die Art der Fensterverglasung,
– den Luftdruckunterschied zwischen Ort und/oder Zeit der Herstellung und ihres jetzigen Aufenthalts und
– über das Wetter.

Blasen aus dem Untergrund

In einer äußerlich normalen Pfütze sah ich dieses Muster aus Blasen. Genau genommen sind es keine idealen Blasen, weil sie aus zwei Teilen bestehen, von denen der größere Teil in die Luft ragt und ein kleinerer ins Wasser. Letzteres muss man gar nicht direkt sehen, man kann es erschließen. Denn um eine halbwegs straffe Blase zu sein, muss das Gas im Innern einen höheren Druck haben als der der äußere Luftdruck. Dadurch wird das Wasser entsprechend eingedellt.
Die Blasen vereinigen sich hier in Form eines polygonalen Musters. Am liebsten wäre es ein hexagonale Muster geworden, weil dadurch die kleinste Oberfläche bedeckt worden wäre, was der kleinsten Oberflächenenergie entspricht. Denn die Natur tendiert dazu so viel Energie wie unter den jeweils gegeben Bedingungen möglich an die Umgebung abzugaber. Dazu müssten u. A. die Blasen gleich groß sein. Sind sie aber nicht. Und das hat mit ihrem Ursprung zu tun, die Art und Weise, wie sie aufgeblasen werden. Auf dem Grund der Pfütze lagern vermutlich biologisch aktive Substanzen, wie etwa Algen. Diese geben Gase ab, die meist unbemerkt zur Oberfläche aufsteigen und dort allmählich sichtbare Blasen aufblasen.
Die Blasen sind von einem weißen Ring umgeben. Auch das sind Blasen – Miniblasen. Sie sind deshalb weiß, weil sich die von ihnen ausgehendne Lichtstrahlen mischen und kein auflösbares Bild im Auge erzeugen. Ähnlich verhält es sich ja mit den transparenten Eiskristallen, aus denen der Schnee besteht, auch er sieht weiß aus.
Die Blasen scheinen einen gewissen Abstand zu den Nachbarn zu bewahren. Das sieht aber nur so aus. Denn die Blasen reichen über den durch die Miniblasen gekennzeichneten Bereich hinaus. Sie werden vom Wasser benetzt, das ein stückweit an ihren Wänden hochgezogen wird. Auf dieser konkaven „Kehle“ hocken die von den großen Blasen angezogenen Miniblasen.

Zu besonders kuriosen Phänomenen kann es kommen, wenn die Blasen unter einer Eisfläche aufsteigen.

Schneeverwehungen – Luftschlösser des Winters

Luft ist ein geheimnisvolles Medium. Zwar ist sie allgegenwärtig und wir brauchen sie zum Leben, aber wie sie sich verhält, wenn sie mal nicht steht – wer mag schon stehende Luft – bleibt uns wegen ihrer Unsichtbarkeit weitgehend verborgen. Andererseits kann ich mir nur schwer vorstellen, wie es wäre, wenn man die Luft sehen könnte und sei es auch nur so wie man das weitgehend transparente Wasser sieht.
Wie ich ausgerechnet zu dieser Zeit, da das Wasser in seiner festen Form und weißen Farbe in fast allen Bereichen die volle Aufmerksamkeit auf sich zieht, dazu komme über die Luft zu sinnieren? Ein Blick vor die Tür (jedenfalls zurzeit in unserer Gegend) gibt die Antwort. Die großen Schneemassen sind weit von einer gleichmäßigen Verteilung entfernt. Es gibt Bereiche, da sieht man schneefreien Boden, aber auch solche, an denen der Schnee meterhoch getürmt ist. Diese Schneeverwehungen sind aerodynamische Ausgeburten der bewegten Luft, des Sturms, der in den letzten Tagen den lockeren Schnee seinen mehr oder weniger turbulenten Bewegungen entsprechend dort aufgenommen und hier abgelegt hat.
Großen Einfluss auf die entstehende Struktur der Verwehungen haben Hindernisse, die die Luft kanalisieren – beschleunigen, abbremsen, in verschiedene Ströme aufteilen, in Turbulenzen treiben und das alles unter harten physikalischen Bedingungen, etwas der, die Luftdruckunterschiede den Umständen entsprechend minimal zu halten. Überhaupt sind die Luftbewegungen nichts anderes als Ausgleichsströmungen zwischen Gebieten hohen und niedrigerem Luftdruck, aber das auszuführen würde jetzt zu weit führen.
Wenn dann auch noch die Sonne scheint und die Schatten von Bäumen u.Ä. auf den Schnee fallen, kann man an den Krümmungen die Formen der Schneeverwehungen sehen, die ohne dies wegen der geringen Kontraste kaum und weniger eindrucksvoll zu erkennen wären.
Interessant sind dabei die Blaufärbungen der Schatten und Schattierungen. Das sind die Bereiche, in die das Sonnenlicht kaum oder gar nicht hinkommt und das Licht des blauen Himmels die Oberhand gewinnt.

Luftkissenboot auf dem Küchentisch

Wir sitzen in der Küche an unserem runden Tisch, der mit einer glatten Marmorplatte ausgestattet ist, und unterhalten uns (oberes Foto). Plötzlich bleibt mir das Wort im Hals stecken, als sich ein Topfdeckel, den ich aus irgendwelchen Gründen kurz vorher auf den Tisch gelegt hatte, wie von Zauberhand bewegt auf die Tischkante und damit auf den Abgrund zu strebt. Ich höre es schon scheppern und wollte gerade zugreifen, als er leicht über die Tischkante hinausragend von selbst stehen blieb. Im Nachhinein hätte ich mir das auch denken können.
Um es gleich vorweg zu sagen, es war nicht der Einfluss böser Kobolde, die in diesen Rauhtagen und -nächten ihr Unwesen treiben. Die Aufklärung lässt sich zum Glück ganz im Rahmen der herkömmlichen Physik geben. Weiterlesen

Eine Physikunterrichtsstunde im 19. Jahrhundert

Eigentlich hatte ich mir den Fabre* zugelegt, um mich über die unkonventionellen Forschungen eines frühen Insektenforschers zu informieren. Damit bin ich auch weiterhin beschäftigt. Anders als die klassischen Naturwissenschaften beschreibt Jean-Henri Fabre (1823 – 1915) seine Forschungen mit großer Lebendigkeit, Sprachgewandheit und einer Neigung zu Exkursen. Die nimmt man aber gern in Kauf, weil sie sehr viel vom Umfeld und Lokalkolorit verraten, in dem Fabre zunächst als junger Lehrer und später als Insektenforscher tätig war. Die Beschreibung einer Unterrichtsstunde in Physik zeigt exemplarisch, wie es früher an manchen Schulen zuging und zwar nicht nur in Frankreich.

Eine typische Begebenheit mag aufzeigen, wie es damals um den Unterricht in den Naturwissenschaften bestellt war, denen heute so große Bedeutung beigemessen wird. Der Leiter der Schule war ein ausgezeichneter Mann, der ehrenwerte Abt X … ; da ihm nichts daran gelegen war, die grünen Erbsen und den Speck selbst zu verwalten, hatte er die Verantwortung für die Verpflegung irgendeinem Verwandten übertragen und es selbst übernommen, Physikunterricht zu erteilen.
Wir wollen einer seiner Stunden beiwohnen. Es geht um das Barometer. Zum Glück besitzt die Anstalt einen solchen Gegenstand: ein altes, ganz verstaubtes Instrument, das an der Wand hängt, für Unbefugte nicht erreichbar und mit einem Meßblatt versehen ist, auf dem in .großen Lettern die Worte Sturm, Regen, Schönes Wetter zu lesen sind.
«Das Barometer», so erklärt der gute Abt und wendet sich dabei an seine Schüler, die er nach Altväterweise duzt, «das Barometer zeigt das gute und das schlechte Wetter an. Hier auf dem Meßblatt steht geschrieben: Sturm, Regen; kannst du das sehen, Bastien?»
«Doch, ich sehe es», antwortete Bastien, der Pfiffigste von allen. Er hat sein Buch schon durchgelesen; er kennt sich mit dem Barometer besser aus‘ als sein Lehrer: «Es besteht», fährt der Abt fort, «aus einem gebogenen Glasröhrchen, das mit Quecksilber gefüllt ist, welches steigt oder fällt, je nach dem Wetter, das draußen herrscht. Der kurze Schenkel des Röhrchens ist offen . . . , der andere … , der andere … , na schön, das werden wir gleich haben. Du, Bastien, du bist ja groß, du wirst jetzt auf den Stuhl steigen und vorsichtig mit der Fingerspitze untersuchen, ob der lange Schenkel oben offen oder geschlossen ist. Ich kann mich nicht mehr genau entsinnen.»
Bastien klettert auf den Stuhl, reckt sich auf den Zehenspitzen, so gut er kann, und tastet mit dem Finger das obere Ende des Röhrchens ab. Dann antwortet er mit verschmitztem Lächeln unter dem Flaum seines seit kurzem sprießenden Schnurrbarts:
«Doch», erklärt er, «das stimmt. Der lange Schenkel ist oben offen. Richtig, ich kann genau die Vertiefung fühlen.» Und um seine trügerischen Worte zu bekräftigen, fährt Bastien fort, mit dem Zeigefinger das obere Ende der Röhre zu befühlen. Seine Mitschüler, Komplizen dieses Schelmenstücks, können ihr Lachen nur mühsam unterdrücken.
Der Abt unbeirrt: «Das genügt. Komm herunter, Bastien. Bitte meine Herren, schreiben Sie sich auf, der lange Schenkel des Barometers ist oben offen. Das vergißt man leicht; ich selbst hatte es auch vergessen.»
So sah der Physikunterricht aus.*

Das Foto zeigt ein Quecksilberthermometer aus früheren Zeiten. Es hängt bei uns in der Diele.


*Jean-Henri Fabre. Wunder des Lebendigen. Aus der vielfältigen Welt der Insekten. Zürich 1992, S. 58f

Rätselfoto des Monats November 2020

Was haben Schneebeeren mit Schnee gemeinsam?

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Eisblumen am Flugzeugfenster

Während eines Fluges hoch über den Wolken unter strahlend blauem Himmel wurde ich durch Eiskristalle am Kabinenfenster daran erinnert, dass außen ungemütliche Temperaturen von circa – 50° C und nur noch etwa ein Viertel des Luftdrucks (ca. 250 hPa) auf Meereshöhe (Normaldruck von ca. 1000 hPa) herrschen. Die Flugzeugkabine ist daher eine Art Luftballon, der mit warmer Luft gefüllt ist. Es wird zwar nicht der volle Luftdruck auf der Erdoberfläche im Fahrgastraum des Flugzeugs aufrecht erhalten, sondern nur etwa Dreiviertel (750 hPa) des Normaldrucks. Das entspricht in etwa dem Druck, der in 2500 m Höhe im Hochgebirge herrscht.
Damit die Flugreisenden zumindest visuell mit der Außenwelt Kontakt aufnehmen können, gibt es Flugzeugfenster, die die Differenzen zwischen Innen und Außen so überbrücken, dass der Durchblick weitgehend ungestört bleibt. Ein solches Flugzeugfenster besteht in der Regel aus drei Acrylglascheiben, von denen die innere Scheibe nur dazu da ist, dass die Reisenden nicht mit den beiden extrem kalten äußeren Scheiben in Berührung kommen.
Ein kleines Loch in der mittleren Scheibe sorgt dafür, dass die Druckunterschiede zwischen Kabine und äußerer Scheibe stets ausgeglichen werden können. Der damit verbundene Luftaustausch erfüllt damit außerdem die Funktion, die Ansammlung von Feuchtigkeit zwischen den Scheiben und damit ein die Sicht behinderndes Beschlagen der Scheiben zu verhindern. Damit unterscheiden sich die Flugzeugfenster grundlegend von den mehrfach verglasten Scheiben in Wohnhäusern, die fest versiegelt sind und keinen Luftaustausch mit der Außenwelt ermöglichen.
Aber Ausnahmen bestätigen die Regel. Ab und zu kommt es dann doch dazu, dass Scheiben beschlagen oder sogar Eiskristalle an der äußeren Scheibe entstehen, die meist auf die Nähe des Lochs beschränkt bleiben. Auf dem Foto sieht man den nicht allzu häufig vorkommenden Fall, dass sich die Eisblumen über einen größeren Bereich ausbreiten. Ich habe auf Flugreisen beobachten können, dass die Kristalle während ein und desselben Flugs auch wieder verschwinden können. Da die Kristallbildung nicht an allen Scheiben gleichzeitig auftritt, müssen Besonderheiten in der Nähe des betroffenen Fensters ausschlaggebend sein.
Ein Platz am Flugzeugfenster ist übrigens ein idealer Beobachtungsposten, von dem aus nicht nur großartige Ausblicke aus nicht alltäglicher Perspektive möglich sind, sondern auch Naturphänomene erlebt werden können, die einem normalerweise entgehen.

Manche Schmetterlinge treiben wie Blätter auf einem Fluss (2)

Schmetterlinge in den Tropen aus der Gruppe Haeterini driften dicht über den Boden mehr als dass sie fliegen „wie Blätter auf einem Fluss“ (Philip DeVries). Dabei nutzen sie den zum Beispiel von Landungen eines Flugzeugs bekannten Bodeneffet aus. Wenn Flugzeuge landen, wird der Luftspalt zwischen Boden und Hinterkante der Flügel immer kleiner. Dadurch wird Luft gestaut, wodurch der Druck wächst und einen größeren aerodynamischen Auftrieb erzeugt. Das Flugzeug driftet dann gewissermaßen auf einem Luftissen, das sich mit ihm mitbewegt. Um diesen Effekt der Energieeinsparung noch zu optimieren, haben die Schmetterlinge verlängerte abgeschrägte Vorderflügel.
Wie in diesem Fall wird die Erklärung natürlicher Vorgänge oft mit Hilfe von einfacher durchschaubaren technischen Vorgängen veranschaulicht. Umgekehrt wird das so der physikalischen Beschreibung zugänglich gemachte Verhalten der Natur als Vorbild für die Verfeinerung entsprechender technische Verfahren herangezogen. Man spricht dann von Bionik oder genauer von Biometrik.

Das Foto zeigt allerdings nur einen Zitronenfalter, der es sich an einer Distelblüte gut gehen lässt.

Lichtkuh…

…oder Lichthund oder welches vierbeinige Tier die Eine oder der Andere auf dem Asphalt zu erblicken vermeint, ist unerheblich angesichts der Tatsache, dass es sich um eine missglückte Projektion eines doppeltverglasten Fensters handelt. Dabei bezieht sich das „missglückt“ weniger auf einen vermeintlichen Willen der Sonne oder des reflektierenden Fensters etwas Sinnvolles auf den Asphalt zu projizieren, als vielmehr auf die perfekte Montage von Doppelglasscheiben in den Fensterrahmen. Weiterlesen

Die Erzählung eines Fensters

Aus der Betrachtung dieses Fensters kann man einige Schlussfolgerungen ziehen, die der harmlose Anblick zunächst kaum vermuten lässt. In ihm spiegelt sich – nein, kein symmetrisch gespiegelter Kopf mit Bowler Hut – sondern die Giebelverzierung eines altehrwürdigen Gebäudes. Man sieht die Spiegelung nicht nur einmal, sondern gleich dreimal, sich gegenseitig überlagernd. Das lässt darauf schließen, dass es sich um ein Isolierglasfenster mit drei Scheiben handelt. Und die haben es in sich, vor allem optisch. Weiterlesen

Knisternde Phasenübergänge

Während einiger Wochen wurde ich fast jeden Morgen in meinem Arbeitszimmer von einem leisen Knistern zunächst überrascht und – nachdem mir die Ursache des Geräuschs zunächst verborgen blieb – beunruhigt. Die Ursachensuche war insofern schwierig, als das Knistern nur jeweils ganz kurz in unregelmäßigen Abständen über einen Zeitraum von höchstens 30 Minuten verteilt zu hören war und sodann für den Rest des Tages verstummte. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats November 2017

 

Warum läuft die Tinte nicht aus?


Erklärung zum Rätselfoto des Monats Oktober 2017
Frage:
Sonne oder Mond?

Antwort: Wenn man nicht auf den Kontext achtet, könnte es sowohl der Mond als auch die Sonne sein. Vom Mond sind die Strukturen nicht zu erkennen, und die Sonne ist bei diesigem Wetter oft so gedimmt, dass sie wie der Mond aussieht. Aber es gibt Hinweise auf die Antwort. Im Vordergrund erscheinen die Blätter eines Baumes in einem roten Licht. Insbesondere die Blätter, deren Seite so zum Betrachter/zur Kamera  hin gerichtet ist, dass Einfallswinkel des Sonnenlichts gleich Reflexionswinkel gilt, reflektieren spiegelnd rotes Sonnenlicht. Neben der spiegelnden Reflexion, die an der Oberflächenschicht der Blätter vieler Pflanzen auftritt, reflektieren alle Blätter das auftreffende Sonnenlicht diffus. Genauer: Sie absorbieren im blauen und hellroten Bereich und emittieren das komplementäre Grün. Da ihnen in der Abenddämmerung vorwiegend rot angeboten wird, können sie so gut wie kein Licht mehr aussenden und erscheinen schwarz. Wie man sieht.

Aufgeblasene Tüten

Auf eine Flugreise meinte mein Sitznachbar angesichts eine prallen Tüte mit Käsegebäck, dass manche Firmen jetzt schon die Verpackung aufblasen würden, um den Inhalt als mehr erscheinen zu lassen als er wirklich ist. Das ließen sie sich auch etwas kosten, denn dafür seien ja luftdichte Materialien nötig. Um die Beredsamkeit meines Nachbar nicht weiter anzustacheln und auch um nicht besserwisserisch zu erscheinen – dafür habe ich diesen Blog – unterließ ich es, ihm den wahren Grund dieser aufgeblasenen Tüten zu beschreiben. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats Oktober 2016

129_warum-hebt-er-nicht-ab_Frage eines etwa 9 jährigen Kindes: Warum hebt der nicht ab?

Damit war der Luftballonverkäufer gemeint, der diese große Traube festhielt. Ich gebe die Frage hiermit an alle Interessierten weiter.

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Mit einem Windhauch in die Welt hinaus

Mohnkapsel_grün_rvReife Klatschmohnkapseln erinnern an eine Art überdachten Turm mit einer ringförmig angeordneten Fensterreihe. Als Kinder haben wir in diese kleinen Öffnungen hineingeblasen und dem Spielkameraden eine Minikaskade winziger Samenkörner ins Gesicht gejagt. Erst viel später habe ich mich darüber gewundert, dass die Körnchen ohne direkt angestoßen zu werden in die Luftströmung gelangen und mitgerissen werden. Weiterlesen

Rätselfoto des Monats Oktober 2014

spuren2Welcher „Künstler“ ist für diese ästhetisch ansprechenden Muster verantwortlich?

Erklärung des Rätselfotos des Vormonats: Irisierendes Leuchten des Labradorit

Rätselfoto des Monats Oktober 2013

Farbige LichtkreuzeLichtkreuze in Komplementärfarben auf der Straße
Frage: Mal blau mal gelb, was verbirgt sich hinter diesen Bildern?

Erklärung des Rätselfotos vom Vormonat: Platzende Blasen auf dem Gartenteich

Das Quecksilber spricht…

Die reine Lehre der Naturwissenschaft lässt oft keinen Raum für Gefühle und Empfindungen. Das schlägt Barometer2rvsich auch in den typischen wissenschaftlichen Beschreibungen nieder. Möchte man Menschen, denen die Naturwissenschaften bislang fremd geblieben sind, einen Zugang zur naturwissenschaftlichen Sehweise, ihren Ergebnissen und Methoden ermöglichen, so sollte man alles tun, die Erlebniswelt dieser Menschen dabei nicht auszublenden. Dem Dichter Johann Peter Hebel (1760 – 1826), ist dies an vielen Beispielen – wie ich meine – mit Erfolg gelungen. In seinem „Schatzkästlein des rheinischen Hausfreundes“ stellt er eine Auswahl aus dem Kalender „Der Rheinländische Hausfreund“ der Jahre 1803 bis 1811 zusammen, in der er „die Natur auch in ihrer wissenschaftlichen Berechenbarkeit (zeigt). Aber er verliert sich nicht in diese Naturauffassung“ (Martin Heidegger). Das soll am Beispiel des Quecksilberbarometers gezeigt werden, das zur Zeit Hebels zu den großen physikalischen Errungenschaften zählte. Darin macht er dem „Hausfreund“ klar, „daß ihm in gläsernen Röhren sichtbar werden kann, was in der unsichtbaren Luft für eine Veränderung vorgeht“ (Johann Peter Hebel). Weiterlesen

Lichtkreuze mit Hintersinn

Clip_136An einem sonnigen Tag tauchen manchmal auf Häuserwänden und Straßen Lichtkreuze auf. Sie entstehen durch die Reflexion des Sonnenlichts an doppelt verglasten Fenstern. Ihre Formen und Farben verraten
einiges über die Fenster.

PDF: Lichtkreuze mit Hintersinn

Wasserhammer – Ein Hammer aus Wasser

Schlichting, H. Joachim. In: Physik in unserer Zeit 42/1 (2011), S. 44- 45

Schnell bewegtes Wasser kann harte Geräusche erzeugen,die man einer Flüssigkeit nicht unbedingt zutrauen würde.Mit einem als Wasserhammer bekannten Kunstobjekt und einem einfachen Freihandexperiment kann man dem zugrunde liegenden Phänomen auf den Grund gehen.

PDF: Ein Hammer aus Wasser

Wie man die Zeit aufhalten kann

H. Joachim Schlichting. In: Physik in unserer Zeit 37/2 (2006) S. 99

„Siehe eine Sanduhr: Da läßt sich nichts durch Rütteln und Schütteln erreichen“, schrieb Christian Morgenstern. So wahr dieser Ausspruchauch sein mag, im Allgemeinen stimmt er nicht. Wenn man eine Sanduhr schüttelt, also beispielsweise rhythmisch auf und ab bewegt, oder ihren unteren Teil erwärmt, so geht sie mit der Zeit nach.

PDF: Wie man die Zeit aufhalten kann

Die Kerzenpumpe

Schlichting, H. Joachim. In: Praxis der Naturwissenschaften – Physik 43/4, 12 (1994).

In einer mit Wasser gefüllten Schale steht oder schwimmt eine Kerze. Ein Glas wird langsam über die Kerze gestülpt. Die Kerzenflamme erlischt allmählich (Bild 1). Schon während die Flamme kleiner wird, beginnt das Wasser im  Becherglas zu steigen, und legt nach dem Erlöschen der Flamme noch einen kräftigen Anstieg zu. Mit Hilfe der Kerze gelingt es gewissermaßen, Wasser hochzupumpen. Wir wollen daher kurz von Kerzenpumpe sprechen.

PDF: Die Kerzenpumpe

Implodierende Getränkedose

Schlichting, H. Joachim. In: Naturwissenschaften im Unterricht – Physik 39/10, 18 (1991).

Wie kann man eine entleerte Getränkedose ohne Gewaltanwendung zermalmen? Eine Möglichkeit besteht darin, daß sich ein Schüler mit einem Fuß auf die (aufrecht stehende Dose ) stellt. (Er darf sich dabei z.B. an der Wand abstützen. Die Dose erweist sich normalerweise als so stabil, daß sie unter dieser Belastung ganz bleibt. Es genügt aber, wenn ein zweiter Schüler z.B. mit einem Lineal leicht gegen die seitliche Wandung der Dose drückt und dadurch eine kleine Einbeulung hervorruft. Es kommt augenblicklich zur Katastrophe: Die Dose wird unter dem Gewicht des Schülers „förmlich“ plattgedrückt (siehe [1]).

PDF: Implodierende Getränkedose

Wenn Luft Druck macht… Freihandversuche zum Thema: Luftdruck

Schlichting, H. Joachim. Naturwissenschaften im Unterricht– Physik 38/5, 39 (1990).

Die im folgenden beschriebenen Versuche sind nicht neu. Ich habe sie zum Teil selbst irgendwann einmal vor allem in älterer Literatur zum Thema Freihandversuche gefunden. Dennoch kann ihre Zusammenstellung für den einen oder anderen hilfreich sein und als Quelle zur Auflockerung des
Unterrichts dienen. Um die Nähe zur lebensweltlichen Erfahrung aufrechtzuerhalten, habe ich meine Diktion erlebnisbetont gehalten.

PDF: Wenn Luft Druck macht… Freihandversuche zum Thema: Luftdruck

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