Category Archives: Nachgedacht

Winterrätsel für Schlaue

Erlensee Rheiderland

Ich stehe am Erlensee, und werfe Steine ins Wasser.
Mit jedem Stein steigt der Wasserspiegel an, soweit klar!

Jetzt bin ich aber mit dem Boot auf dem See unterwegs. Das Boot voll mit Steinen, die ich in den Erlensee werfe. Was passiert denn nun mit dem Wasserspiegel? Steigt er, weil ich ja den Stein ins Wasser werfe? Oder sinkt er, weil ja mein Boot im Erlensee schwimmt, mit jedem Stein leichter wird, und deshalb weniger Wasser verdrängt. Oder heben sich beide Effekte auf und der Pegel des Sees bleibt gleich?

Fragen über Fragen… Wie siehts denn mit der Physik aus, und wovon ist der Wasserspiegel abhängig?

Ich freue mich auf Eure Lösungsideen.

Sommerrätsel für Fortgeschrittene

So, hier habe ich nochmal ein Rätsel. Ihr seid an Punkt A und schaut auf Punkt C!

Ihr könnt mit dem Fahrrad auf der Straße mit 25 km/h fahren, (von A nach B)  müßt dann aber mit 5 km/h über die Wiese (von B nach C) gehen. Wer kann denn herleiten, wie ich am schnellsten nach C komme? Also, wo ist der Punkt B, bei dem ich über die Hecke springen muß, um zu Fuß weiter auf C zuzugehen???

Hier mal zu Veranschaulichung ne Zeichung…..

Differenzieren

Mal sehen ob das noch einer kann…

Erinnerungen

Wenn ich dieses Bild sehe und mir den Bahnübergang so wie er damals war vorstelle, erinnern sich meine Sinne sofort an ein Detail, das auf dem Bild nicht zu sehen ist. Wem fällt das noch auf und was war das?

 

Sommerspaß am Regenrückhaltebecken

In der einen Hand die Kamera, in der anderen die Fernbedienung. Dabei gleichzeitig Gas geben. Wie aber dann noch die Lenkung bedienen? Wer hat eine Idee?

Winterrätsel

Um den ständigen Dreck der glitischen Pampe aus Schnee und Streusalz zu vermeiden, und auch im Haus täglichen Wischorgien aus dem Weg zu gehen, wird zuhaus kein Salz mehr gestreut, sondern nur noch der Schnee geräumt.

Das Ganze hat natürlich auch den Nachteil, daß es vereiste Stellen gibt, auf die man achten muß…

Allerdings reduzieren sich diese Eisflächen von Tag zu Tag, trotz Dauerfrost. Wer weiß denn, warum das so ist?

Ist es, weil Post- und Zeitungsbote jeden Tag auf dem Eis ausrutschen und dabei immer etwas von dem Eis abwetzen? Oder kommt nachts der Weihnachtsmann, und hämmert immer ein Stückchen ab? Oder aber gibt es vielleicht einen physikalischen Effekt, der das Verschwinden des Eises begründet?

Ü-Ü-Männchen

So hier habe ich mal etwas gefunden, das es vor langer Zeit einmal gab.
Wer weiß denn was sie sind, woher sie kommen und wann das war, als es sie gab???

Rätsel: Wahrscheinlichkeitsrechnung die Zweite.

Ich weiß von einer Familie, daß sie zwei Kinder hat. Ich weiß auch, daß ein Kind ein Mädchen ist. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, daß das andere Kind auch ein Mädchen ist? 50:50 oder??? 😉

Rätsel: Wahrscheinlichkeitsrechnung.

Wer kennt nicht diese Gewinnsendungen der privaten Sender, bei denen der Kandidat ein Auto gewinnen kann, sich aber vorher zwischen drei verschlossenen Toren entscheiden muß, hinter denen sich zweimal der „Zonk“, aber nur einmal das Auto verbirgt.

Nach dem sich der Kandidat auf ein Tor festgelegt hat, öffnet der Moderator ein Tor mit einem „Zonk“ und gibt dem Kandidaten die Chance, sich nochmal umzuentscheiden.

Was ist Ihre Empfehlung: Bei dem ursprünglich ausgewählten Tor bleiben, oder zu dem anderen noch verbliebenen Tor wechseln? Oder ist das egal? Bitte mit Begründung!

Gewinnspiel

Wahrscheinlichkeitsrechnung Gewinnspiel

Die Sonnengröße

Morgens und abends, wenn die Sonne am Horizont auf- oder untergeht, erscheint uns die Sonnenscheibe viel größer, als wenn sie hoch am Himmel steht.

Das hat aber nichts mit Lichtbrechung in der Atmosphäre zu tun und hat auch sonst keinen physikalischen Hintergrund.

Es ist unsere Wahrnehmung, die uns einen Streich spielt. Die Sonne kriegt in Horizontnähe plötzlich einen Bezug zu anderen Gegenständen der Erde (Bäume, Gebäude, Landschaft am Horizont) und unser Verstand gaukelt uns sofort eine „gefühlte“ Größe der Sonne, intuitiv skaliert an den anderen sichtbaren Gegenständen, vor. Die Sonne erscheint riesengroß.

Aber unser Verstand läßt sich schnell in die Realität zurückholen. Dazu messen wir die Größe der Sonnenscheibe mit dem Daumen am ausgestreckten Arm: Die Sonne ist morgens, mittags und abends immer einen halben Daumen breit. :-)

Formel für den Sonnenauf- und untergang

Um den genauen Sonnenauf- und untergang exakt zu berechnen, sind sehr viele Faktoren zu berücksichtigen. Aber wenn eine Genauigkeit von +/- 5 Minuten ausreicht sind die Berechnungsansätze in drei Punkten wie folgt zu vereinfachen.

1. Die Zeitgleichung.
Die Zeitdifferenz zwischen zwei Mittagen beträgt exakt 24 Stunden. So sollte es sein. Tatsächlich schwankt die Tageslänge je nach Jahreszeit um bis zu 15 Minuten. Dieses ist auch für die Berechnung des Sonnenauf- und unterganges relevant. Durch zwei sich überlagernde Sinusschwingungen läßt sich dieses berücksichtigen. Die sogenannte Zeitgleichung.

tatsächliche Ortszeit – Mittlerer Ortszeit =
-0.171*sin(0.0337 * Tg_im_Jahr + 0.465) – 0.1299*sin(0.01787 * Tg_im_Jahr – 0.168)

Dieser Effekt führt übrigens dazu, daß der kürzeste Tag im Jahr nicht der 21. Dezember ist, sondern erst der 29. Dezember.

2. Deklination der Sonne.
Mit der Zeitgleichung wissen wir wann die Sonne am höchsten steht. Jetzt müssen wir noch ermitteln, wie lange die Sonne über dem Horizont bleibt. Dazu brauchen wir die Deklination der Sonne. Dieses stellt übers Jahr ebenfalls eine einfache Sinusschwingung dar. Hierbei wird in erster Näherung davon ausgegangen, daß die Erde eine Kugel ist. Wir berechnen wie folgt:

Deklination = 0.4095*sin(0.016906*(T-80.086))

3. Auf- und Untergang
Jetzt muß nur noch die Zeit ermittelt werden, die vergeht, bis die Sonne hinter dem Horizont verschwindet. Dabei ist zu berücksichtigen, daß aufgrund der Lichtbeugung in der Atmosphäre die Sonne noch sichtbar ist, wenn sie geometisch bereits hinter dem Horizont verschwunden sein müßte. Hierzu werden von der geometischen Horizonthöhe 50 Bogenminuten abgezogen.
Die Formel lautet dann wie folgt:

Zeitdifferenz = 12*arccos((sin(h) – sin(B)*sin(Deklination)) / (cos(B)*cos(Deklination)))/pi;