Sie haben ganz bestimmt schon einmal ein Quecksilberthermometer in der Hand gehabt. Ich habe zwei Fragen an Sie:
Erstens: weshalb verwendet man als Flüssigkeit Quecksilber? Immerhin ist das eine teure und vor allem giftige Flüssigkeit.
Zweitens: weshalb endet das Glasröhrchen am unteren Ende in einem tropfenförmigen Volumen? Weshalb wird das Röhrchen nicht bloß plan abgeschlossen?
Autor: Michael Kiffmann, W03; Menchi / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
Was Temperatur ist? Etwas, was ein Thermometer messen kann. Temperatur ist ein Maß für die ungeordnete Bewegung der Moleküle. Hat der Tee eine hohe Temperatur, bewegen sie sich rasch in alle Richtungen. Hat er eine niedrige Temperatur, dann sind sie langsam. Wie können Thermometer diese Bewegung feststellen?
Es gibt folgende große Gruppen von Thermometern:
Wir sollen wissen, wie ein Quecksilberthermometer, ein Gasthermometer, Seeger-Kegel und ein Bimetallthermometer funktionieren. Das ist sehr spannend. Finden Sie es heraus?
Gelingt es Ihnen, weitere Thermometerarten zu finden? Eines kennen wir noch: wenn es wärmer wird, singen Zikaden (in den Bäumen in warmen Ländern) mehr, schneller, höher, irgendwie anders. So kann man eine App programmieren, die an der Veränderung der Zikadenlaute die Temperatur beschreibt. Das ist hohe Kunst.
Autor: Michael Kiffmann, W02; Redaktion: Lothar Bodingbauer; Photo by kian zhang on Unsplash.
Vergleichen Sie die folgenden Temperaturskalen:
Wie hängen diese Skalen zusammen? Wie lauten die jeweiligen Nullpunkte?
Wie rechnet man eine Temperatur in Kelvin in Grad Celsius um (und umgekehrt)?
Autor: Michael Kiffmann, W01; Photo by Markus Spiske on Unsplash.
In welchen Situationen kann das Phänomen der Lichtbrechung beobachtet werden?
Was beschreibt der sogenannte Brechungskoeffizient? Welche Einheit hat dieser Koeffizient? Geben Sie für diese drei Stoffe den Brechungskoeffizienten an:
Wasser, Luft, Diamant.
Das Brechungsgesetz nach Snellius (dänischer Physiker) benötigen Sie nicht, da es mit Winkelfunktionen im Zusammenhang steht.
Autor: Michael Kiffmann, O03. Photo by Bruno Thethe on Unsplash.
Es gibt zwei Arten von Reflexionen: reguläre und irreguläre Reflexion.
Beschreiben Sie, worin der Unterschied besteht.
Beschreiben Sie, welche Arten der Reflexion in diesen Fällen vorliegt: eine weiße Wand, eine graue Wand, ein schwarzer Pullover, eine polierte Metalloberfläche, eine Glasplatte, eine ruhige Wasseroberfläche.
Autor: Michael Kiffmann, O02. Photo by Faye Cornish on Unsplash.
Messung der Lichtgeschwindigkeit.
Es gibt mehrere Methoden, um die Lichtgeschwindigkeit zu messen.
Stellen Sie fest, welche Maßzahl diese Geschwindigkeit hat.
Beschreiben Sie die folgenden Methoden:
Autor: Michael Kiffmann, O01. Photo by Osman Rana on Unsplash.
Die Erdachse ist gegenüber der Ekliptik geneigt. Eine der Konsequenzen besteht darin, dass zum Beispiel in Wien die Tages- und Nachtlängen während des Jahres nicht konstant sind. Zum Beispiel dauert in Wien im Winter ein Tag etwa acht Stunden, wohingegen die Nacht etwa sechzehn Stunden dauert.
Frage: gibt es Orte auf unserer Erde, an denen an allen Tagen des Jahres die Tages- und Nachtlängen gleich sind? Und: wie lange müssten solche Tage, bzw. Nächte denn sein?
Autor: Michael Kiffmann, M19. Photo by ActionVance on Unsplash.
In der Physik spricht man davon, dass elektrische Ladungen von elektrischen Feldern begleitet werden.
Untersuchen Sie, wie das Feldlinienbild einer einzelnen, positiven Ladung aussieht. Konstruieren Sie ebenfalls das Feldlinienbild einer negativen Einzelladung. Worin besteht der Unterschied?
Was ist eine sogenannte „Testladung“? Wie hängt die Form einer Feldlinie mit einer Ladung und einer Testladung zusammen?
Autor: Michael Kiffmann, E03; Photo by israel palacio on Unsplash.
Es gibt viele Planeten, nicht nur in unserem Sonnensystem. Einige dieser Planeten haben einen oder sogar mehrere Monde.
Frage: kann es sein, dass ein Planet zwar einen Mond hat, aber niemals eine Sonnen- oder Mondfinsternis stattfinden kann? Beschreiben Sie, welche Umlaufbahn ein solcher Mond haben müsste und argumentieren Sie, ob es eine solche Bahn geben kann.
Autor: Michael Kiffmann, M18. Foto: NASA.
Nehmen wir an, ich steige in ein Ruderboot, um auf der „Alten Donau“ ein paar Meine Masse ist etwa 100 kg.
Frage: Schätzen Sie, wie tief dieses Ruderboot allein durch mein Gewicht eintauchen wird.
Zusatzfrage: ein andermal steige ich auf ein Ausflugsschiff, mit dem ich nach Dürnstein fahren werde. Dieses Schiff ist 60m lang und 10m breit. Wie weit wird es alleine durch mein Gewicht eintauchen?
Grundlagen nötig? Bitte hier entlang: Wie schwimmt ein Schiff?
Autor: Michael Kiffmann, M17; Foto: Lothar Bodingbauer.