Blog-Archive

Eine Tafel Schokolade ist ein Newton?

Ich habe schon einige Male erzählt, dass ich die Physik-Experimentalvorlesung sehr gerne besucht habe, da es dort einige sehr anschauliche Versuche gab und ich deshalb weiß, dass eine Tafel Schokolade ein Newton sind.

Schokolade

100 g Schokolade = 1 Newton? Foto: Ricarda Schügner

Als Schoko-Fan erinnere ich mich selbstverständlich an die Schokolade 😀 – und auch an „Newton“. Schauen wir auf die Physik hinter der Tafel Schokolade und zäumen das Pferd von – der Einheit her auf. 😉 Newton ist die physikalische Einheit der Kraft.

Die Einheit Newton [N]

Die Einheit Newton ist eine SI-Einheit. Mit anderen Worten es handelt sich um eine internationale Standardeinheit. Hier wird zwischen Basiseinheiten und abgeleiteten Einheiten, wie die Einheit Newton, unterschieden.

Zu den SI-Basiseinheiten zählen z. B. Meter (m), Kilogramm (kg) oder Sekunde (s). Diese Vereinheitlichung soll, insbesondere in der Wissenschaft, dafür sorgen, dass die gemessenen Werte – ohne Umrechnung – vergleichbar sind. Die Länge wird in Meter (m) bzw. Zentimeter (cm) oder Kilometer (km) gemessen. Wir verwenden diese Maße in der Regel auch im Alltag, aber beispielsweise wird in England und den USA auch die Meile als Maß verwendet. Ein weiteres Beispiel ist die Einheit „Zoll“ bzw. im Englischen „inch“.

Newton hat als abgeleitete Einheit zwar ein eigenes Einheitensymbol [N], kann aber durch SI-Basiseinheiten dargestellt werden. Und hier kommen wir unserer Tafel Schokolade wie auch der Definition der physikalischen Kraft (F) schon etwas näher.

N = kg x m / s2

Wir finden ein Gewicht [kg] in der Einheit und 100 g sind 0,1 kg Schokolade. Übrig ist dann m/s2 – und das muss dann (ungefähr) 10 sein. In der Physik ist die Kraft definiert als Masse (m) mal Beschleunigung (a).

F = m x a

Unsere Tafel Schokolade beschleunigt also mit 10 m/s2 – und dass ohne Motor.

Woher kommt die Beschleunigung?

Dazu zeichnen wir den Versuchsaufbau. Eine Tafel Schokolade wird aus der Ruheposition fallengelassen.

Zeichnung_Schoko_Boden

Unser Versuchsaufbau: Die Schokolade fällt zu Boden

Die Beschleunigung ist damit der Fall zur Erde. Es ist die Erdbeschleunigung (auch Ortsfaktor), die ungefähr g = 9,81 m/s2 beträgt (wir runden locker auf 10 auf). Im Fallen werden 0,1 kg Schokolade mit der Erdbeschleunigung 10 m/s2 beschleunigt und somit kommen wir auf eine Gewichtskraft (F = 0,1 kg x 10 m/s2 = 1 N) von einem Newton.

Um die Beschleunigung von „Masse“ im freien Fall zu zeigen, habe ich hier ein Youtube-Video von derinsherman62. Durch die Lichtblitze scheinen die einzelnen Wassertropfen „zu stehen“. Der Abstand zwischen den Tropfen wird größer, was auf die Erdbeschleunigung und damit den schneller werdenden Fall zurückzuführen ist.

Advertisements

6. Science Slam der Math-Nat an der HHU

Gestern fand der 6. Math-Nat Science Slam (und der zweite dieses Jahr) statt. Es war ein amüsanter und interessanter Abend. 🙂 Als ich bei meiner alten Uni angekommen bin, habe ich direkt die Reklame für den Math-Nat Science Slam gesehen. Poster um Freiwillige für die Vorträge zu bekommen und natürlich auch Zuschauer in den Hörsaal.

HHU_Slam6_1

Plakat zur Ankündigung des 6. Math-Nat Science Slam der Heinrich-Heine-Universität

Dieser Science Slam war insofern anders, da es sich um den Vorentscheid für den Heine Science Slam am 24. Juni 2015 (Gebäude 23.01, Hörsaal 3D, aktuelle Infos auf der Website) – anlässlich des 50-jährigen Bestehens der HHU – bei dem alle Fakultäten antreten, handelte.

Die Mediziner hatten einen derartigen Andrang, dass es Vorentscheidungen für den Vorentscheid gab/gibt. Für die End-Vorausscheidung 😉 am 27. Mai 2015 (18 Uhr, Gebäude 13.55, Hörsaal 13B) ist sogar ein Gast-Slammer, der Physiker Prof. Metin Tolan, mit einem Vortrag außer Konkurrenz eingeladen.

Bei dem Math-Nat Science Slam wurden gestern insgesamt 5 Vorträge gehalten. Die Fächer Chemie und Biologie waren nicht vertreten. Aus meiner Studienzeit hatte ich die Chemiker nicht so – konservativ – in Erinnerung. Ich finde das besonders schade, da mein alter Prof bekannt für gute Vorlesungen und Vorträge war. 😦 Na ja, die Zeiten und Professoren ändern sich.

Und los geht’s: Science Slam Nr. 6

HHU_Slam6_2

Und los geht’s 🙂

Tobias Löffler, der Organisator, hat wieder seinen witzigen Einführungsvortrag „Was ist ein Science Slam“ gehalten und den Begriff in kleine Teilchen geteilt. Aus Science wurde Naturwissenschaften > Natur – Wissenschaft > Na – Tur – Wissen – Schaft. Und das gleiche noch mit „Slam“. Am Ende folgte die Kompletterklärung und dann auch die Info zum Abstimmungsprocedere. Hier findet ihr meinen ersten Beitrag zum Sience Slam mit einer allgemeinen Einführung.

HHU_Slam6_3

Was wir schon immer über Na – trium wissen wollten 😉

Der erste Redner war Sami Hamdan (Psychologe) mit einem Beitrag zu „Drogensucht und Drogentoleranz“. Er hat sehr plakativ gezeigt, dass durch eine Erwartungshaltung – Konditionierung (ein/mein Beispiel für Konditionierung ist der Pawlowsche Hund) – die Wirkung von Drogen, Koffein und auch Schmerzmitteln gedämpft wird. Dies führt zu einer Toleranzentwicklung. Das Problem: Wenn man außerhalb der „üblichen“ Situation die gleiche Menge an was auch immer zu sich nimmt, kann man durch die mangelhafte Dämpfung bei gleicher Menge einen stärkeren Effekt (Überdosis) erzielen.

Bei dem Vortrag von Gian Perrone (Informatik) drehte es sich um „Drahtlose Nichtkommunikation“ oder „Warum ist das WLAN schon wieder kaputt?“. Die gut verpackte Antwort ist Doppelbelegung von Frequenzen. Im „Standardbereich“ teilt sich das WLAN die Frequenzen mit Bluetooth. Wie man sehen konnte, bekommt der etwas phlegmatische Hund WLAN vom kleinen agilen Bluetooth in regelmäßigen Abständen eins übergebraten. 😉 Bluetooth stört das WLAN und WLAN braucht eine Weile um „auf Touren“ zu kommen. Immerhin gibt es mittlerweile weitere WLAN-Frequenzen. Da sich im selben Frequenzbereich das Radar befindet (Flugzeuge usw. – sollte mich das jetzt beunruhigen?), gibt es auch hier Störungen. Der Vortrag war mein Favorit :-).

Sinan Ekemen (Physik) beschäftigte sich in einem interessanten Vortrag mit „Schrödingers Muse“. Auch den Chemikern ist Erwin Schrödinger, der 1933 den Nobelpreis für Physik erhielt, ein Begriff. Im Vortrag ging es allerdings hauptsächlich um sein Beziehungsnetzwerk – zu Frauen und Wissenschaftlern… Mein Fazit zu diesem witzigen Vortrag: Physiker sind auch nur Künstler 😉 und der Begriff Bohème ist mir auch noch eingefallen. Hier findet ihr übrigens ein Interview mit der Tochter von Schrödinger.

Bei dem Vortrag von Darius Rupalla (Pharmazie) zum Thema „Drugs going Retard“ habe ich mich dann wieder sehr zu Hause gefühlt. 🙂 Es ging darum, dass die Arzneimittel in eine passende Form für eine langfristige Wirkung gebracht werden. Hierfür gibt es im Prinzip zwei Möglichkeiten: eine Umhüllung mit kleinen Löchern und eine Art Labyrinth aus dem die Wirkstoffe nur langsam herauskommen. Teilen und zermörsern ist gaaanz böse, da die Wirkung der Medikamente dann nicht langfristig erfolgen kann. Weiterhin gibt es Deko-Rillen auf nicht teilbaren Tabletten. Definitiv wichtige Infos. Kann man die Wirkstoffe für Leute, die nichts großes schlucken können, nicht in kleinen Kügelchen verpacken? (meine Idee dazu) Ich kam mir nur zwischendurch wie eine Art Versuchskaninchen vor: Er nutzte öfter die Formulierung „Arzneimittel in den Patienten zu bekommen“. 😉

Michael Epping (Physik) hielt einen Vortrag über „Quantenkryptografie“ oder wie sich Alice und Bob verschlüsselt unterhalten können. Der Vortrag hat meine Erinnerungen an Wellen und Filter und … wieder wach gerufen.

Dann wurde es für alle Redner spannend: Wir durften für den besten Vortrag abstimmen. Der Vortrag mit der größten Lautstärke gewinnt. (Tipp: immer seine eigenen [lauten] Fans mitbringen 😉 )

HHU_Slam6_4

6. Math-Nat Science Slam der HHU: Warten auf die Abstimmung

Platz 1: Schrödingers Muse

Platz 2: Drahtlose Nichtkommunikation

Platz 3: Quantenkryptografie

Da Sinan Ekemen seinen Vortrag nicht am Finaltag halten kann, wird für die Math-Nat Fakultät mein Favorit mit dem bösen Bluetooth teilnehmen. 😀

Mir haben alle Beiträge gefallen. Sie waren spannend aufbereitet und informativ. Vielen Dank 🙂

Der Science Slam wird wieder online gestellt. Hier findet ihr das Video (alternativ kommt ihr über diese Seite zum Video).

Fahrradfahren bei diesem Wetter…

Diesmal ein Beitrag aus gegebenem Anlass 😦

Das Wetter ist nicht gerade gutes Radfahrwetter, aber als Schüler muss man aber irgendwie zur Schule. Wenn dann die Straße relativ frei ist, kommt man dann doch recht problemlos ans Ziel.

Allerdings heißt es „wenn es dem Esel zu wohl ist, geht er auf’s Eis“ – alternativ fährt man mit dem Fahrrad über eine zugefrorene Pfütze… und stürzt und hatte keinen Fahrradhelm an. Der Schutzengel hatte zum Glück nicht frei und so gab es nur blaue Flecken. 😀

Ich finde so einen Helm auch nicht gerade schick, aber Sicherheit geht vor – insbesondere bei Eis auf den Straßen. Deshalb habe ich für euch noch zwei Videos rausgesucht.

Im Youtube-Video von Karlheinz Meier (Physik Heidelberg) seht ihr wie schön glatt und rutschig Eis ist. Als weiterer Tipp so nebenbei:

In diesem Welt der Wunder Youtube-Video gibt es die umfassende Helm-Info:

Wer jetzt denkt, das Eis ist ja schon fast geschmolzen. Na ja, das bedeutet, dass man besonders vorsichtig sein muss. Auf dem Resteis hat sich ein feiner Wasserfilm gebildet und man rutscht besonders gut. Also bitte bei Winterwetter besonders aufmerksam und vorsichtig sein und KEIN Hals- und Beinbruch.

(Kampf-)Sport und Physik

Der heutige Beitrag der VDI-Adventsaktion passt hervorragend zu meinem Sportverein Judo-Club Langenfeld 😀 Er beschäftigt sich mit dem Thema wie hart eine Faust schlägt. Auch wenn Physik nicht mein Paradefach war – ja es ist Physik :-/ Da es sich bei einem Schlag (oder Tritt – wie bei meiner Sportart Taekwon-Do) um kinetische Energie T handelt, ist besonders die Geschwindigkeit v wichtig, da sie in der Formel (T=1/2mv2) zum Quadrat eingeht und damit wesentlicher als die Masse m ist.

Für die Kampfsportarten braucht man zwar auch Muskeln und Kondition, aber wesentlich ist die Schnellkraft, dann klappt es auch mit dem Kaminholz (siehe unten). 😉

Bruchtest

Bruchtest bei einer Taekwon-Do-Vorführung – oder wie bekomme ich das Kaminholz in die passende Größe 😉

 

Auch bei anderen Sportarten braucht man Physik. Ich habe mal zwei Beispiele zur Illustration herausgesucht:

Billiard – wo treffe ich mit welcher Geschwindigkeit um die Kugeln in die gewünschte Position zu befördern. Nicht so einfach.

Das zweite Beispiel ist Bowling. Für mich einfach nur so zum Spaß – und mit der Hoffnung, dass die Bowlingkugel auch dort ankommt wo sie hin soll. 😉 Aber im Video seht ihr wie man’s besser machen kann.