Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert

Müll wegbringen, das wäre mal ’ne Leistung! Aber dazu fehlt dir wohl wieder die Energie.« Ja, Physik ist immer und überall. Und nicht nur in der Partnerschaft. Mit »Leistung«, »Energie« und anderen physikalischen Begriffen haben wir auch dann zu tun, wenn wir allein sind. Zum Beispiel jetzt: Wenn Sie diesen Text lesen, brauchen Sie Licht, körperliche Energie (Sie verbrauchen beim Lesen Kalorien), Muskelkraft (um das Buch zu halten) und eine geeignete Umgebungstemperatur. Das Geräusch, das Sie beim Umblättern hören, entsteht durch Schallwellen. Sollte Ihnen das Buch aus der Hand fallen, fällt es wegen der Schwerkraft nicht nach oben, sondern nach unten. Und wenn Sie aus dem Fenster blicken und zufällig den Mond sehen, wissen Sie: Der bleibt oben.
    Das alles ist irgendwie selbstverständlich. Aber wenn wir jemandem erklären sollten, woraus Licht besteht, was Kraft, Energie, Wärme und Schall eigentlich sind, und warum Gegenstände so gern nach unten, aber nie nach oben fallen, dann müssen wir doch nachdenken. Die großen Physiker der Vergangenheit haben das auch gemacht, manchmal sogar jahrelang,
bis sie auf solche einfachen Fragen irgendwann die Antworten fanden. Zum Glück für uns.
    Was Ihnen in diesem Kapitel erspart bleibt:
     
    Keine Sorge, es bleibt alles im überschaubaren Bereich – auch wenn Sie auf den folgenden Seiten sogar erfahren können, worum es in der Relativitätstheorie und Quantenphysik geht. Aber den dritten Hauptsatz der Thermodynamik oder Informationen über die »Induktivität einer Spule im Schwingkreis« müssten Sie in einem anderen Buch suchen.
    Was Physiker meinen, wenn sie reden

    Da Naturwissenschaftler gerne alles ganz genau messen und beschreiben, müssen sie auch mit eindeutigen Begriffen arbeiten, damit jeder dasselbe darunter versteht. Wenn wir zum Beispiel von einem »Gegenstand« sprechen, dann sagt ein Physiker lieber Körper, denn zu den Körpern gehören zum Beispiel auch Planeten, und es wäre seltsam, sie Gegenstände zu nennen.
     
    Materie ist alles, was Masse besitzt. Also Strom zum Beispiel nicht und auch nicht die Seele. Wobei Letzteres nicht sicher ist, denn ein Forscher hat einmal Betten mit Sterbenden gewogen und festgestellt, dass unmittelbar nach Eintritt des Todes
21 Gramm fehlten. Daraus schloss er: Die menschliche Seele wiegt 21 Gramm.
     
    Masse ist die Menge von Materie in einem Körper. Man misst die Masse in Kilogramm. Ist sie also dasselbe wie Gewicht? Nicht ganz. Der Unterschied wird schnell deutlich, wenn man sich einen 180 Kilo schweren Sumo-Ringer vorstellt: Masse und Gewicht scheinen zunächst identisch zu sein, aber auf dem Mond mit seiner geringeren Anziehungskraft würde der Ringer bei unveränderter Masse (er wird da oben ja nicht dünner) nur 30 Kilo wiegen. Deshalb lautet die Definition für Gewicht: Gewicht ist die Kraft, die von der Schwerkraft auf einen Körper ausgeübt wird.
     
    Ein weiterer physikalischer Begriff ist das Volumen: der Rauminhalt, also alles, was die Oberfläche eines Körpers umhüllt. Es wird in Kubikmetern (m 3 ) gemessen. Ein großer und dicker Sumo-Ringer besitzt Volumen, aber mit seinem Gewicht hat das nichts zu tun. Auch ein großer Ballon hat viel Volumen – was ihm fehlt, ist Dichte. Die hat eher der Sumo-Ringer, denn er ist ja nicht hohl.
     

    Dichte ist Masse pro Volumen-Einheit. Besonders dicht ist zum Beispiel Blei: Auch bei wenig Volumen ist es schwer.
     
    Jeder Körper ist bestrebt, in dem Bewegungszustand zu bleiben, in dem er sich gerade befindet (was auch heißen kann: im Ruhezustand), solange keine äußere Kraft auf ihn einwirkt.
Dieses Bestreben nennt man Trägheit — ein physikalischer Begriff, den wohl jeder kennt. Wer faul auf dem Sofa sitzt, bleibt dort gerne sitzen und braucht Kraft, um sich wieder zu erheben. Ein Astronaut im freien Weltraum dagegen, der sich ganz leicht von seinem Raumschiff abstößt, würde langsam, aber dauerhaft davonschweben, weil keine Kraft ihn bremst. Deshalb sind Astronauten immer mit einer Leine gesichert.
     
    Kraft ist das, was einen Körper in seinem Bewegungszustand oder in seiner Form verändert. Oder besser gesagt, zu verändern versucht: Denn wenn zwei Kräfte, die gegeneinander wirken, gleich groß sind – zum Beispiel zwei Hunde, die mit gleicher Kraft an den beiden Enden eines Knochens zerren –, dann bewegt sich natürlich nichts.
     
    Arbeit ist in der Physik das, was entsteht, wenn eine Kraft einen Körper bewegt. Kurz: Arbeit ist