Das Ausharren des Sekundenzeigers einer Bahnhofsuhr

Wer kennt es nicht? Man steht auf dem Bahnsteig und wartet auf einen Zug, der womöglich auch noch zu spät ist. Dabei fällt häufig der Blick auf die dort angebrachte Bahnhofsuhr. Wenn man diese länger betrachtet, fällt auf, dass der Sekundenzeiger relativ lange inne hält, sobald er die Zwölf erreicht hat. Erst wenn der Minutenzeiger eine Position weiter gesprungen ist, bewegt sich der Sekundenzeiger weiter. Aber warum ist das so und was hat das für einen Sinn?

Die einfache Antwort darauf ist, dass Bahnhofsuhren zu jeder vollen Minute synchronisiert werden. Sie bekommen jede Minute ein Signal von einer zentralen Uhr, dass diese Minute abgeschlossen ist und erst dann bewegt sich auch der Sekundenzeiger weiter. Damit der Sekundenzeiger bei einer leichten Abweichung nicht schon über die Zwölf hinausgeschossen sein kann bis dieses Signal kommt, läuft dieser etwas schneller und vollendet seine Runde schon nach etwa 58 Sekunden. Aus diesem Grund harrt er für etwa zwei Sekunden aus, bevor er die nächste Minute anbricht und weiter läuft.

Zentral gesteuert wird diese Zeit, so wie die einer jeden Funkuhr, von der Atomuhr der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Meist besitzt ein Bahnhof eine Zentraluhr, die dieses Signal aus Braunschweig empfängt und ihr Signal dann wiederum an alle weiteren Uhren dieses Bahnhofs weiter gibt.

Der ausharrende Sekundenzeiger an Bahnhofsuhren hat also nichts damit zu tun, dass bei der Bahn grundsätzlich ganz gerne gewartet wird 😉

 

Quellen:

https://www.zeit.de/1992/46/das-kleine-geheimnis-der-bahnhofsuhr

https://www.tagesspiegel.de/wissen/alltagswissen-warum-wartet-der-sekundenzeiger-der-bahnhofsuhr/1232696.html

Flasche auf Flasche schlagen – warum schäumt das Bier dabei über?

Man steht nichtsahnend mit einer Flasche Bier auf einer Party und plötzlich kommt jemand vorbei und haut mit seiner Flasche oben auf besagte Bierflasche in der Hand. Mit einer schnellen Reaktion und dem Trinken von viel Schaum kann man eine Sauerei gerade noch verhindern. Aber warum schäumt ein Bier eigentlich so stark wenn man oben auf die Flasche haut. Die Physik hinter dem Partygag will ich euch heute erklären.

Bekanntermaßen enthält Bier ja Kohlensäure. Diese Kohlensäure ist in der Flüssigkeit gelöst und kann unter bestimmten Bedingungen entweichen. Grundsätzlich gilt, dass Gase sich bei hohem Druck besser in Flüssigkeiten lösen, bei geringen Druck eher entweichen. Wenn nun eine Flasche auf einen anderen Flaschenhals geschlagen wird, in dem sich Bier befindet, erzeugt dieser Schlag eine Druckwelle. Diese Druckwelle breitet sich nach unten in die Flasche aus. Am Flaschenboden wird die Welle reflektiert und wandert wieder nach oben. Dabei überlagert sie sich mit der nach unten wandernden Welle. Interferenzerscheinungen durch eben diese Überlagerung sorgen dafür, dass an manchen Stellen Regionen mit höherem Druck, an anderen allerdings auch Regionen mit deutlich geringerem Druck entstehen. An genau diesen Stellen ist der Druck so gering, dass die in der Flüssigkeit gelöste Kohlensäure entweicht und somit CO2 freigesetzt wird. Ist erst einmal eine CO2-Blase entstanden, fällt es der restlichen Kohlensäure leichter die Flüssigkeit zu verlassen und somit noch mehr CO2 freizusetzen. Diese Kettenreaktion sorgt dafür, dass eine große Menge an CO2 gleichzeitig aus dem Bier aufsteigt. Bier hat dabei die Eigenschaft, dass sich Schaum bildet, der dann schlagartig die Flasche verlässt. Die Flasche schäumt also über.

Zum Glück sind Flaschen in der Regel rund, sonst könnte das gleiche auch bei einem „Schlag“ von der Seite gegen eine Flasche passieren und das klassische Anstoßen würde in vielen Fällen zu einer großen Sauerei führen. An der runden Flaschenwand wird die Druckwelle nämlich nicht in die gleiche Richtung reflektiert, aus der sie gekommen ist und es entstehen keine Interferenzerscheinungen wie oben beschrieben.

 

Quellen:

https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/bierstreich/

https://amara.org/pt-br/videos/NTKIKQ9k3Jrz/de/738890/

Darf man mit vollem Bauch ins Wasser?

Auch wenn die Badesaison sich schon dem Ende neigt, möchte ich heute über etwas schreiben, dass jeder schon einmal von seinen Eltern gehört hat, sich selber gedacht hat oder vielleicht auch seinen Kindern schon gesagt hat. Es ist sogar in den offiziellen Baderegeln der DLRG niedergeschrieben: „Nicht mit vollem (oder leeren) Bauch ins Wasser gehen“. Aber was ist eigentlich dran an dieser Aussage?

Tatsächlich haben sich auch mit dieser Frage bereits vor vielen Jahren Wissenschaftler befasst. Die grundlegende Theorie hinter dieser Aussage besagt, dass nach einer ordentlichen Mahlzeit der Körper gezielt Blut in die Magenregion schickt, um den Verdauungsprozess zu beschleunigen und die Nährstoffe aus der Nahrung möglichst schnell zu verteilen. Entsprechend sind andere Muskelregionen, wie Beine und Arme, die man zum Schwimmen braucht, tendenziell unterversorgt.

In einer Versuchsreihe haben Forscher mehrere Probanden etwa gleichen Alters zu unterschiedlichen Zeiten nach einer Mahlzeit eine vorgegebene Strecke schwimmen lassen. Das Ergebnis war, dass die Wartezeit nach dem Essen keinerlei Einfluss auf die Schwimmleistung hat. Die Erklärung der Wissenschaftler lautet, dass der Körper zwar nach dem Essen die Verdauungsregion stärker durchblutet, es dadurch im Normalfall aber zu keinem Blutmangel in anderen Regionen des Körpers kommt, so dass die körperliche Leistung aufrecht erhalten bleibt.

Das einzig unangenehme an einem vollem Bauch im Wasser ist, dass der Wasserdruck zusätzlich auf den Magen drückt, was ein erhöhtes Völlegefühl hervorrufen kann. Bei Personen mit Herz-Kreislauf Problemen wird allerdings weiterhin davor gewarnt, direkt nach dem Essen ins Wasser zu gehen. Ganz einfach aus dem Grund, dass ihre Blutversorgung schneller aus dem Gleichgewicht gebracht werden kann, als bei gesunden Menschen.

Schlimmer als ein überfüllter Bauch ist dagegen ein komplett leerer Bauch. Wenn lange nichts gegessen wurde, kann es beim Schwimmen, wie bei allen anderen sportlichen Aktivitäten, zur Unterzuckerung kommen und die Leistungsfähigkeit des Körpers kann rapide abnehmen.

 

Quellen:

https://www.spiegel.de/gesundheit/ernaehrung/schadet-essen-vor-dem-schwimmen-mythos-oder-medizin-a-1108337.html

https://www.monte-mare.de/de/ratgeber_schwimmen_nach_dem_essen_q_a-4629.html