Leseprobe
U
NIVERSITÄT
W
IEN
F
AKULTÄT FÜR
P
HYSIK
Portfolio: VO+SE Physik und Alltag - Bei welchen
Alltagsphänomenen spielt die Physik eine Rolle?
Erarbeitet von:
Name:
Birgit B
ERGMANN
Abgabedatum:
27.01.2014
Wintersemester 2013
Erstellt mit L
A
TEX
Physik und Alltag
Wintersemester 2013
Inhaltsverzeichnis
1
Mitschrift aus den Einheiten
2
1.1
Einheit am 07.10.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.2
Einheit am 14.10.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.3
Einheit am 21.10.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.4
Einheit am 28.10.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
1.5
Einheit am 04.11.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
1.6
Einheit am 11.11.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.7
Einheit am 18.11.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.8
Einheit am 25.11.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.9
Einheit am 02.12.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.10 Einheit am 09.12.2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.11 Einheit am 16.12.2013 - "Weihnachtsstunde" . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.12 Einheit am 13.01.2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
1.13 Einheit am 20.01.2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
1.14 Einheit am 27.01.2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2
Fermi-Rechnungen
16
2.1
Wie viel Meter Papier befinden sich ungefähr auf einer Toilettenpapierrolle? . . . . . . . . . . . . . .
16
2.2
Wie lang ist der Streifen, wenn man eine Zahnpastatube ausdrückt?
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
2.3
Wieviele Ameisen gibt es auf der Welt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16
3
Bilder mit physikalischem Kontext
17
3.1
Interferenzerscheinung auf Ölfilm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
3.2
Groß-Klein-Raum - Optische Täuschung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20
3.3
Wärmestrahlung - Wärmebild
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
Birgit Bergmann
1
Physik und Alltag
Wintersemester 2013
Birgit Bergmann
2
Physik und Alltag
Wintersemester 2013
1
Mitschrift aus den Einheiten
1.1
Einheit am 07.10.2013
1. Wie viele Herzschläge hat ein Mensch in seinem Leben?
1 Schlag/s = 60 Schl¨
age/min = 3600 Schl¨
age/h = 72000 Schl¨
age/d = 2.6 · 10
7
Schl¨
age/J ahr =
2 · 10
8
Schl¨
age/80 J ahre
2. Wie viele Schichten Atome verliert ein Autoreifen pro Umdrehung?
Atomdurchmesser 10
-10
m
1
Schicht
10
-10
m
x
Schichten
5 · 10
-3
m
x =
5 · 10
-3
10
-10
=
5 · 10
10
10
3
= 5 · 10
7
m 3 Schichten
1.2
Einheit am 14.10.2013
1. Welcher Prozentsatz der Energiemenge wird in Form von Alkohol aufgenommen? Nehmen Sie den Tagesbedarf
mit 10000 kJ an!
Österreich: 12.2 l Alkohol/J ahr
12.2 · 10
3
g
365
35g · 30 1200 kJ
1200
10000
10% der aufgenommen Energiemenge ist Alkohol
2. Man kann 5 kg in einer Woche abnehmen?
1 kg Körperfett: 30000 kJ
Tagesbedarf: 10000 kJ
d.h. in 1 Woche kann man ca. 2 kg abnehmen, also 5 kg/Woche unmöglich
3. Rechnen Sie einen Tagesbedarf von 10000 kJ auf Watt um!
1 J = 1W s
10000
24 · 3600
100
800
W s · 10
3
= 10
2
W
Birgit Bergmann
3
Physik und Alltag
Wintersemester 2013
1.3
Einheit am 21.10.2013
1. Wie lange dauert es im Liegen, Sitzen und Stehen 1 kg abzunehmen?
1 kg = 1 W = 1 J/s
1 kg Körperfett hat 30000 kJ
Tätigkeit
Relative Leistung
Liegen
1
Sitzen
1.4
Stehen
2
60 kg = 60 W = 60 J/s
Liegen:
300 W · 10
5
60
= 50 · 10
5
s
Stehen:
300 · 10
5
60 · 2
= 25 · 10
5
s
Sitzen:
300 · 10
5
60 · 1.4
= 35 · 10
5
s
2. Abnehmzeitdifferenz zwischen Sitzen und Stehen
Liegen: 100 kg = 100 W = 100 J/s
Sitzen: 140 W
Stehen: 200 W
Differenz Sitzen-Stehen: 60 W = 60 J/s
30000000
60 J/s
= 500000 s > 5 d > 130 h
3. Wie viel nimmt man in einem Jahr zu oder ab, wenn man den Tagesbedarf um bloß 1% verfehlt?
10000 kJ/T ag
1% sind 100 kJ zu viel
365 · 100 kJ = 36500 kJ/J ahr = 3.65 · 10
7
J/J ahr = 1.157 W = 1.2 kg Zunahme
4. Schätzen Sie die Leistung beim Gehen ab! Nehmen Sie die Schrittlänge von 70 cm an und den Wirkungsgrad
mit 25%.
h = 3 cm, l = 70 cm, = 2.5%, t . . . Zeit für 1 Schritt
P =
60 · 10 · 0.03
0.7m/s
= 25 J/s
25% P 6 J/s
Birgit Bergmann
4
Physik und Alltag
Wintersemester 2013
5. Wie lange und wie weit muss man laufen, um 1 kg Körperfett abzunehmen?
Regel:
1 kcal
km · kg
1 kcal = 4.2 kJ
30000 kJ = 7142 kcal
1 kcal = m · s
7142 kcal
60 kg
= s = 120 km 10 h
1.4
Einheit am 28.10.2013
1. Ist es möglich, dass man die Erde verschiebt, wenn eine Milliarde Menschen gleichzeitig springen?
Masse der Erde: 6 · 10
24
kg
Durchschnittliche Masse der Menschen: 60 kg
10
9
· 6 · 10 = 6 · 10
10
kg
Verschiebung der Erde:
6 · 10
10
6 · 10
24
= 10
-14
Atomdurchmesser
1.5
Einheit am 04.11.2013
Bearbeitung der Aufgaben "Sprache und Gehör".
Stimme und Stimmbänder
A1 Was macht den wesentlichen Unterschied zwischen Sprechen und Singen aus? Warum kann ein einziger
Sänger ein ganzes Orchester übertönen? Um wieviel Dezibel übertönt er das Orchester?
Beim Singen treten gewisse Frequenzen und zwar die Gesangsformanten verstärkt auf. Der Sänger kann das
Orchester im Bereich des Gesangsformanten zwischen 2000 und 3000 Hz um ca. 10 dB übertönen.
A2 Was passiert beim Flüstern mit den Stimmbändern? Was passiert bei Heiserkeit? Welchen Einfluss hat diese
auf die Erzeugung hoher Frequenzen? Welche Vokale werden bei Heiserkeit als erste bei der Aussprache
beeinflusst?
Beim Flüstern schwingen die Stimmbänder nicht. Bei Heiserkeit wird die Stimme tiefer, weil Vokale mit hohen
Frequenzen wegfallen. Als erstes verschwindet das "i".
A3 Wie kommt die Klangfarbe (Timbre) einer Stimme zustande? Wie verändert sich das Timbre, wenn man
einen gesprochenen Text rückwärts abspielt? Verändert es sich wenn man die Abspielgeschwindigkeit um
10% erhöht?
Die Klangfarbe entsteht durch Grund- und Oberschwingungen. Beim Text rückwärts abspielen wird das Timbre
nicht verändert, aber beim Verringern der Abspielgeschwindigkeit.
A4 Warum klingt die Stimme höher, wenn Helium eingeatmet wird?
Die Stimme wird höher, weil die Schallgeschwindigkeit von Helium (c = 1030 m/s) 3 mal höher ist als die
Schallgeschwindigkeit von Luft.
A5 Warum klingt die Stimme seltsam wenn man sie auf einer Aufnahme anhört? Klingt sie höher oder tiefer?
Die Stimme klingt seltsam, weil sie 1. höher ist und 2. der Schall durch den Schädel beeinflusst wird.
A6 Was passiert beim Jodeln? Ist es möglich, dass eine Person so singt, dass man den Eindruck von zwei gleich-
zeitigen Tönen hat?
Beim Jodeln gibt es große Intervallsprünge und einen weiten Tonumfang. Den Eindruck von zwei gleichzeitigen
Tönen entsteht durch schnelles Umschlagen zwischen Brust- und Kopfstimme.
A7 Wie erzeugt man eigentlich Konsonanten?
Konsonanten entstehen durch Verengungen des Stimmtraktes.
Birgit Bergmann
5
Ende der Leseprobe aus 25 Seiten
- Arbeit zitieren
- Birgit Bergmann (Autor:in), 2013, Bei welchen Alltagsphänomenen spielt die Physik eine Rolle?, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301167
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