Wie war das noch - Schulwissen neu aufpoliert
bläst? Das Papier hebt nicht etwa ab, sondern es wölbt sich nach unten. Die schnell strömende Luft lässt den Luftdruck abnehmen und erzeugt einen Sog. Denselben Effekt erlebt man, wenn man unter der Dusche steht und die durch den Wasserstrahl bewegte Luft eine unangenehme Sogwirkung
auf den nassen Duschvorhang ausübt – der dann erbarmungslos am Körper klebt.
Druck in der Luft nimmt ab, wenn ihre Geschwindigkeit zunimmt: Dieses physikalische Gesetz nutzen die Flugzeugbauer. Die Tragflächen von Flugzeugen sind auf der Oberseite gewölbt, sodass die Luft hier einen längeren Weg zurücklegen muss als an der Unterseite. Die Luft über der Tragfläche strömt schneller (sie kann ja nicht der übrigen Luft »hinterherhinken«), so entsteht ein niedrigerer Luftdruck und ein Sog nach oben.
Kräfte im Weltall: Alles dreht sich, alles zieht sich an
Der englische Physiker Isaac Newton (1643 — 1727) sah einen Apfel vom Baum fallen und kam so auf die Idee, dass die Schwerkraft existiert. Er dachte aber auch, dass es im Universum einen festen Punkt geben müsste, von dem aus man sagen kann: Hier stehe ich, und alles andere bewegt sich um mich herum. Das ist falsch. Längst weiß man, dass es so einen Bezugspunkt nicht gibt.
Auch wenn wir davon nichts merken: Die Erde dreht sich mit 1600 km/h um sich selbst (dieser Wert gilt für den Äquator). Ein Käfer auf einem Kreisel würde von der Fliehkraft weggeschleudert werden, wir dagegen bleiben auf der Erdoberfläche – weil ihre Masse, verglichen mit unserer eigenen,
ungeheuer groß ist. Was wir ebenfalls nicht spüren: Die Erde umkreist die Sonne mit mehr als 100 000 km/h. Und die Sonne selbst bewegt sich ebenfalls, wie alle Himmelskörper im Weltall.
Dass die Erde sich dreht, kann man eindrucksvoll beweisen, so wie es zum Beispiel im Deutschen Museum in München geschieht. Hier schwingt in einem Turm ein 50 Meter langes Pendel, das täglich einmal angestoßen wird, stundenlang dicht über dem Boden hin und her und ändert dabei langsam und ständig seine Richtung. Das kann man an kleinen Kegeln sehen, die es im Laufe des Tages der Reihe nach umwirft. Tatsächlich behält das Foucaultsche Pendel (gesprochen: »Fukohsche Pendel«) aber seine ursprüngliche Richtung bei – die Erde dreht sich unter ihm. Dieser Beweis funktioniert nur mit einem langen und schweren Pendel, das entsprechend beharrlich ist; ein leichtes Pendel würde sich mit dem Turm und seiner Aufhängung mitdrehen.
Eine Rakete, die der Anziehungskraft der Erde entkommen und ohne weiteren Antrieb ins All fliegen soll, muss eine bestimmte Fluchtgeschwindigkeit (= Entweichgeschwindigkeit) erreichen und etwa 40 000 km/h schnell sein.
Der in Ulm geborene Physiker Albert Einstein (1879 — 1955) hat erkannt, dass Masse nicht nur Körper anzieht, sondern
auch Licht. Er wies das 1919 bei einer Sonnenfinsternis nach. Als das Licht der Sonne nicht mehr blendete, konnte er mehrfach einen Stern fotografieren. Bei der Auswertung der Bilder stellte sich heraus, dass er nicht genau an dem Platz stand, an dem man ihn erwartet hatte; aber nicht seine Position hatte sich verändert, sondern die Richtung des von ihm ausgestrahlten Lichts.
Schallwellen: Der Ursprung von Donner, Lärm und Musik
Eine physikalische Welle ist eine räumliche und zeitliche Ausbreitung von Energie ohne Masse. Bekannte Beispiele sind Schallwellen und die sichtbaren Wellen, die wir Licht nennen.
Schallwellen entstehen und verbreiten sich durch das Hin-und Herschwingen winziger Moleküle – in der Luft, aber auch im Wasser und in festen Körpern (wenn man hört, wie ein Nachbar zwei Stockwerke entfernt einen Nagel in die Wand schlägt). Die dabei vom Menschen empfundene Lautstärke misst man in Phon. Das leiseste Geräusch, das unsere Ohren wahrnehmen können, hat etwa ein Phon, die Schmerzschwelle liegt bei 130 Phon. Weitere Beispiele: Flüstern 20 Phon, Motorrad 100 Phon, Gewehrschuss 170 Phon.
Schall bewegt sich in der Luft mit rund 330 Metern pro Sekunde, das sind etwa 1188 km/h. Wenn man bei einem Gewitter einen Blitz sieht (sein Licht ist sofort sichtbar), kann man die Sekunden bis zum Auftreten des Donners zählen und so die Entfernung des Gewitters berechnen: Drei Sekunden entsprechen dreimal 330 Metern, also etwa einem Kilometer.
Die Schallgeschwindigkeit wird auch mit der Mach-Zahl beschrieben (nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach): »Mach 1« entspricht der Schallgeschwindigkeit. Ein
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