focus naturwissenschaften fermi-fragen körper haben keine farbe
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1.2 Fragen „mit Physik“<br />
1.Um sich von der großen Anzahl der Moleküle in einem Glas Wasser und damit von<br />
der Größe – eigentlich von der Winzigkeit – der Atome ein Bild machen zu können,<br />
führte Erwin Schrödinger in seinem Buch „Was ist Leben?“ ein Beispiel von Lord<br />
Kelvin an:<br />
„Nehmen wir einmal an, dass man alle in einem Glas Wasser enthaltenen Moleküle<br />
mit einem Kennzeichen versehen könnte. Dann leere man das Glas in den Ozean aus<br />
und rühre diesen um und um, bis die gekennzeichneten Moleküle auf alle sieben<br />
Weltmeere verteilt sind. Und wenn man dann irgendwo aus einem der Meere ein<br />
Glas Wasser schöpfte, dann würde man darin immer noch ungefähr hundert<br />
gekennzeichnete Moleküle finden.“ Was ist davon zu halten?<br />
2.Wie schwer ist eine Gewitterwolke?<br />
3.Welche Entfernung muss ein Auto zurücklegen, damit das Reifenprofil eine<br />
Gummischicht von ungefähr einem Moleküldurchmesser verliert?<br />
4.Im Laufe von rund 100 Millionen Jahren bildete sich der Atlantik, da in dieser Zeit<br />
der Abstand Europa-Nordamerika auf rund 4000 km anwuchs. Wie groß ist die<br />
kinetische Energie eines Kontinents aufgrund der Kontinentaldrift. Wie groß ist<br />
dessen Impuls?<br />
5.Der Reibungskoeffizient von Holz auf Glas beträgt etwa 0,5. Wie viele Atome sind<br />
in diesem Fall am Prozess der Reibung beteiligt, wenn die Kraft 5·10 -9 N/Atom<br />
beträgt? Wie groß in etwa ist die Fläche, die diese Atome bedecken? (Der<br />
Durchmesser eines Atoms beträgt 2·10 -8 cm)<br />
6.Angeblich ist die Coriolis-Kraft dafür verantwortlich, dass im Waschbecken<br />
abfließendes Wasser einen Wirbel bildet - im Gegenuhrzeigersinn auf der<br />
Nordhalbkugel, im Uhrzeigersinn auf der Südhalbkugel, und ohne Ablenkung am<br />
Äquator. Was ist davon zu halten?<br />
7.Die spezifische Energie üblicher Treibstoffgemische beträgt etwa 10 7 J/kg. Wie<br />
länge könnte unsere Sonne bei einer Strahlungsleistung von 4·10 26 W leuchten, wenn<br />
sie ihre Energie aus chemischen Prozessen gewinnen würde?<br />
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