Archiv der Kategorie: Alltag

Darf Metall in die Mikrowelle?

Ein auch im Internet sehr heiß diskutiertes Thema: Darf Metall in die Mikrowelle? Kann  ich den Löffel in der Milchtasse lassen, wenn ich diese in der Mikrowelle erwärme? Hierüber ranken sich viele Mythen und Theorien. Diese reichen von „man soll sogar einen Löffel ins Getränk legen“ bis hin zu „auf keinen Fall, da kann die Mikrowelle explodieren“.

Wie in den meisten Fällen, haben alle Aussagen irgendwo ihren begründeten Ursprung und es kursieren etliche Videos im Internet von Leuten, die selber mit Metall in der Mikrowelle experimentiert haben. Grundsätzlich sollte man an dieser Stelle sagen, dass es in manchen Fällen nicht zu empfehlen ist und es eigentlich keinen Grund gibt, Metall „sinnlos“ in der Mikrowelle zu platzieren. Allerdings wirklich gefährlich ist es in der Regel nicht. Entscheidend ist tatsächlich die Form des Metalls. Grundsätzlich werden nämlich durch die Mikrowellen in Metallen elektrische Ströme erzeugt. (Funktionsweise einer Mikrowelle) Die Mikrowellen regen die im Metall frei beweglichen Elektronen zur Bewegung an und bewegte Elektronen sind Strom. Stromfluss in Metallen führt erst einmal dazu, dass sich das Metall erhitzt. Nun ist es aber so, dass dieser Stromfluss sich vor allem auf die Kanten oder Spitzen des Metalls konzentriert. Durch die dabei entstehenden hohen Spannungen, kann es tatsächlich zu Funkenflügen kommen. Vor allem wenn sich zwei solcher Kanten sehr nahe kommen. Klassisches Beispiel hierfür ist eine Gabel. Die Zinken bieten optimale Eckpunkte für den Stromfluss und liegen direkt nebeneinander, weshalb es bei Gabeln in der Mikrowelle schnell zu Funkenflug kommt. Kritisch sind auch sehr dünne Metallbeschichtungen auf Geschirr, wie beispielsweise ein Goldrand auf einem Teller. Diese dünnen Schichten können so heiß werden, dass sie anfangen zu schmelzen. Ein Löffel hingegen verteilt die Ladungen, die durch die Mikrowellen entstehen recht gut. Allerdings sollte dieser auch nicht zu nah am Gehäuse der Mikrowelle entlanglaufen. Dieses ist nämlich auch aus Metall und bei sehr kurzem Abstand kann es auch hier zu Funkenflug kommen.

Wissenschaftler des Frauenhofer Instituts haben außerdem getestet, wie sich gefüllte Aluminiumschalen in der Mikrowelle verhalten. Fertiggerichte sind oft in solchen Schalen verpackt und werden gerne einfach so in die Mikrowelle gestellt. Dies ist nach der Aussage der Wissenschaftler auch ohne Bedenken möglich. Entscheidend hierbei ist, dass die Behälter befüllt sein müssen, damit das Metall nicht mit sich selber interagieren kann.

Auch wenn Funkenschlag in der Mikrowelle sicher nicht zu längeren Lebenserwartung des Geräts beiträgt, so ist auch nicht jeder Funke in der Mikrowelle gleich eine potentielle Explosionsquelle. Sollten beim Betrieb der Mikrowelle doch einmal Funken im Inneren zu sehen sein, kann das Gerät ganz einfach abgeschaltet werden und die Funkenquelle entfernt werden. Wer seine wertvollen Goldrandteller, die er von seiner Urgroßmutter geerbt hat, in die Mikrowelle stellt, wird sich allerdings schnell ärgern. Ein geschmolzener Goldrand ist wohl kaum noch zu retten.

 

Quellen:

https://www.haz.de/Nachrichten/Wissen/Uebersicht/Darf-Metall-in-die-Mikrowelle

https://www.ekitchen.de/kuechengeraete/mikrowelle/ratgeber/loeffel-in-der-mikrowelle-557491.html

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

Können Glasscherben einen Waldbrand auslösen?

Wie immer um diese Jahreszeit wüten leider auch dieses Jahr wieder Waldbrände in vielen Regionen der Erde. Den brasilianischen Amazonas Regenwald trifft es dieses Jahr ganz besonders schlimm. Es gibt viele verschiedene Wege, wie so ein Waldbrand entstehen kann. Ein viel zu häufig auftretender Grund ist auch die Unachtsamkeit von uns Menschen. Ein Feuer im Wald oder ein weggeworfener Zigarettenstummel sind häufig die Ursache für einen Brand. Vielerorts wird auch davor gewarnt Glasflaschen oder Ähnliches in den Wald zu werfen, da Glasscherben nachgesagt wird, sie könnten mit Hilfe des Sonnenlichts einen Brand entfachen. Aber ist das wirklich so?

Viele von euch haben sicher als Kind einmal mit einer Lupe und der Sonne ein Stück Papier zum brennen gebracht. Klar, das funktioniert. Aber bei einer Lupe handelt es sich auch um ein Vergrößerungsglas, das entsprechend geformt ist. Eine Lupe ist in der Lage das Sonnenlicht auf einen Punkt zu bündeln. Die Entfernung zu diesem Punkt, nämlich die Brennweite, ist genau festgelegt. Glasscherben, wie beispielsweise ein abgebrochener Flaschenboden, sind in der Regel nicht lupenartig geformt und sind somit nur sehr bedingt in der Lage das Sonnenlicht zu bündeln. Tatsächlich haben sich auch schon Wissenschaftler mit dieser Thematik beschäftigt und haben versucht mit Hilfe unterschiedlichster Glasscherben diverses Waldmaterial zum brennen zu bringen. In keinem der Versuche wurde die Zündtemperatur der Materialien, die bei etwa 300°C liegt, erreicht, so dass ein Brand hätte entstehen können. In den meisten Fällen lagen die maximalen Temperaturen sogar weit darunter. Noch dazu kommt, dass die Wissenschaftler in ihren Versuchen die Glasscherben in berechneter Brennweite über dem Boden und in optimalem Winkel zur Sonne platziert haben. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Flaschenboden einige Zentimeter über dem Boden optimal zur Sonne ausgerichtet ist, ist dann doch eher gering.

Es lässt sich also sagen, dass Glasscherben in Wald wohl kaum einen Waldbrand auslösen können. Nichtsdestotrotz gehört Glas natürlich überhaupt nicht in den Wald, sondern im besten Fall in den Altglascontainer. Kritischer wird es, wenn etwa Kosmetikspiegel, Brillen, Lupen oder ähnliches Vergrößerungsglas im Wald landet. Diese gekrümmten Gläser sind sehr wohl in der Lage sehr hohe Temperaturen zu erzeugen. Auch mit Wasser gefüllte ganze Flaschen können diesen Effekt erzeugen, da Wasser bekanntermaßen ebenfalls einen Vergrößerungseffekt hat und damit ähnlich einer Lupe wirken kann.

Am besten ist natürlich einfach gar kein Müll im Wald, denn dort gehört er definitiv nicht hin!

 

Quellen:

https://www.spektrum.de/frage/koennen-glasscherben-waldbraende-verursachen/1668836

https://www.mdr.de/nachrichten/faktencheck-scherben-waldbrand100.html

Kann man aufgetaute Lebensmittel wieder einfrieren?

Wer kennt das nicht? Man holt etwas aus dem Gefrierschrank, um daraus eine Mahlzeit zu kochen. Wenn alles aufgetaut ist stellt man fest, dass es viel zu viel ist oder man sogar das falsche aufgetaut hat. Eine alte Küchenregel sagt aber, man soll einmal Aufgetautes nicht noch einmal einfrieren. Auch viele Hersteller warnen mittlerweile auf ihren Verpackungen vor erneutem Einfrieren. Aber was ist dran an dieser Aussage?

Grundsätzlich gilt, anders als oft angenommen, dass schädliche Keime oder Bakterien beim Einfrieren nicht abgetötet werden. Sie werden nur in eine Art Winterschlaf versetzt und sind nach dem Auftauvorgang wieder aktiv. Aus diesem Grund macht die Regel bei leicht verderblichen Lebensmitteln durchaus Sinn. Rohes Fleisch oder Fisch sollte beispielsweise nach dem Auftauen nicht wieder eingefroren werden. Ganz einfach weil in der Regel einige Zeit vergeht, bis das Fleisch komplett gefroren ist und auch das Auftauen dauert seine Zeit. Während dieser Zeit können sich potentielle Keime sehr gut vermehren. Genau so sollte ja auch nicht eingefrorenes, rohes Fleisch nicht lange gelagert werden, bis man es verarbeitet. Nicht so gefährdete Lebensmittel wie Gemüse, welches ja auch nicht gefroren länger haltbar ist, kann sehr wohl mehrmals eingefroren werden. Allerdings gehen bei jedem Einfrier- bzw. Auftauvorgang wichtige Vitamine verloren. Allgemein leidet die Qualität der Lebensmittel vor allem durch das Auftauen, da dabei viel Wasser entzogen wird.

Grundsätzlich muss jeder selber entscheiden, ob ein aufgetautes Lebensmittel ein weiteres Mal eingefroren werden kann. Die Hersteller sichern sich durch den Aufdruck auf den Verpackungen ab, da wie gesagt auf der einen Seite die Qualität leidet, auf der anderen Seite das Risiko des Verderbens mit jedem Auftauen steigt. Bei leicht verderblichen Lebensmitteln ist im Sinne der eigenen Sicherheit allerdings von erneutem Einfrieren tatsächlich abzuraten.

 

Quellen:

https://www.alternativ-gesund-leben.de/lebensmittel-wieder-einfrieren-nachdem-sie-aufgetaut-waren-darf-bzw-kann-man-lebensmittel-zweimal-einfrieren/

https://www.zdf.de/verbraucher/rach-tischt-auf/aufgetautes-nicht-mehr-einfrieren-102.html

Wofür steht „TIR“ auf LKW?

Ferienzeit ist Urlaubszeit und die Autobahnen sind vor allem an den Wochenenden überfüllt. Wer in den Ferien mit dem Auto in den Urlaub reist, trifft auf den Straßen nicht nur andere Urlauber, sondern auch zahlreiche LKW. Beim genaueren Betrachten der LKW fällt häufig ein blaues Schild mit der Aufschrift „TIR“ auf. Aber für was steht eigentlich dieses TIR und was hat es auf den LKW zu suchen?

TIR steht erst einmal für „Transports Internationaux Routiers“, was die französische Bezeichnung für Internationaler Straßengütertransport ist. Dieser Name steht für ein zollrechtliches Versandverfahren, dass zum Versand über mehrere Transitländer beantragt werden kann. Ohne ein solches Verfahren wäre nämlich an jeder Grenze, die der Transport überquert, die gesamte Ladung zu verzollen. Im Falle des Transits durch ein Land, also ohne Ent- und Beladung des LKW, wird die verrichtete Gebühr bei der Ausreise rückerstattet. Das hat allerdings den Nachteil, dass der Aufenthalt an den Grenzen extrem lange dauern kann. Außerdem muss der Fahrer, je nach Ladung, eine horrende Summe an Bargeld mit sich führen. Um diese Prozedur zu ersparen kann ein sogenanntes Carnet TIR beantragt werden. Dieses Dokument kann unter bestimmten Voraussetzungen bei der International Road Transport Unit (IRU) in Genf bzw. bei den nationalen Vertretungen wie beispielsweise dem Bundesverband Güterkraftverkehr Logistik und Entsorgung (BGL) in Deutschland beantragt werden. In dem Dokument werden alle mitgeführten Waren aufgelistet und vom Zoll des Herkunftslandes kontrolliert. Der LKW, der die Ware durch mehrere Transitländer transportieren soll, wird verplombt, so dass er während der Fahrt nicht geöffnet werden kann. Am Zoll der Transitländer wird dann nur das Dokument abgestempelt und ein längerer Aufenthalt an der Grenze kann somit vermieden werden.

Jeder LKW, der Ware über ein Carnet TIR Verfahren transportiert, ist verpflichtet eine blaue Plakette mit der Aufschrift TIR sichtbar am Fahrzeug zu befestigen. Die einzige Zollgebühr, die für so einen Transport dann anfällt ist die bei der Einfuhr im letztendlichen Zielland. Möglich ist das mittlerweile in über 60 Ländern auf der ganzen Welt.

Wenn du dich also auch schon immer mal gefragt hast, was das TIR-Schild auf den LKW bedeutet, weißt du jetzt, dass dieser LKW wohl durch mehrere Länder gefahren ist oder noch eine weite Reise vor sich hat.

 

Quellen:

http://www.bgl-ev.de/web/der_bgl/informationen/carnet_tir.htm

https://de.wikipedia.org/wiki/Transports_Internationaux_Routiers

Bringt es etwas Eier abzuschrecken?

Ein Frühstücksei, das sich nicht schälen lässt, ist echt nervig. Angeblich soll es ja helfen, die Eier direkt nach dem Kochen mit kaltem Wasser abzuschrecken. Aber bringt das wirklich was?

Tatsächlich bringt es nicht so viel, wie oft behauptet wird. Es sind nämlich mehrere Faktoren dafür verantwortlich, ob sich ein Ei gut schälen lässt oder nicht. In erster Linie ist das das Alter des Eis. Frische Eier lassen sich in der Regel schlechter schälen, als bereits mehrere Tage gelagerte. Aus eigener Erfahrung kann ich aber sagen, dass auch das nicht zu 100% verlässlich ist. Ich habe auch schon Eier direkt vom Bauern aus dem Stall geholt und sie ließen sich gut schälen.

Aber zurück zum Abschrecken. Was bewirkt das eigentlich?

Wird ein Ei aus kochendem Wasser geholt, hat es in etwa die Temperatur des Wassers angenommen, also vermutlich etwas unter 100 °C. Wenn jetzt das kalte Wasser aus der Leitung (ca. 20°C) auf das Ei trifft, zieht sich die Schale und die darunter liegende Haut zusammen. Bei ganz frischen Eiern, bei denen die Haut noch sehr stark mit dem Eiweiß verbunden ist, passiert dadurch leider gar nichts. Hat sich die Haut allerdings an manchen Stellen schon etwas gelöst, so kann sie sich durch das Zusammenziehen auch an anderen Stellen ablösen und das Abschrecken hat in diesem Fall tatsächlich einen positiven Effekt auf das „Schälverhalten“. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Ei gerade in so einem Zustand ist, ist allerdings relativ gering. In den meisten Fällen ist die Haut entweder schon komplett gelöst oder eben gar nicht. Beides bedeutet, dass Abschrecken keinen Einfluss hat.

Einen Vorteil hat Abschrecken aber noch. Wenn weich gekochte Eier aus dem heißen Wasser genommen werden, garen sie durch die hohe Eigentemperatur auch außerhalb des Wassers weiter. Um den perfekten Garpunkt zu erhalten (vorausgesetzt man ist Eierkoch-Profi und weiß genau wann das Ei raus muss), muss das Ei abgeschreckt werden, um durch die Abkühlung das Weitergaren zu verhindern.

Wenn man hart gekochte Eier länger lagern will, sollte man aber auf Abschrecken verzichten. Durch das schlagartige Abkühlen können feine Risse in der Schale des Eis entstehen. Diese Risse erleichtern es Keimen in das Ei einzudringen und die Haltbarkeit wird deutlich reduziert.

 

Quellen:

https://www.stern.de/genuss/essen/eier-abschrecken—bringt-kaltes-wasser-ueberhaupt-etwas–6415752.html

https://eatsmarter.de/ernaehrung/ernaehrungsmythen/muss-eier-abschrecken

Warum ändert eine Krankenwagen Sirene beim Vorbeifahren ihren Ton?

Ein Krankenwagen kommt mit Sirene angefahren, alle fahren aus dem Weg und im Moment des Vorbeifahrens passiert etwas merkwürdiges. Der Sirenenton scheint sich zu verändern. Aber warum hört sich ein heranfahrender Krankenwagen mit Sirene anders an, als ein Wegfahrender?

In der Physik wird dieses Phänomen als Doppler-Effekt bezeichnet. Die Tonänderung beruht auf der Tatsache, dass die Wellenlänge eines Tons, der von einem bewegten Objekt aus geht, nicht in alle Richtungen gleich groß ist. In Fahrtrichtung wird die Schallwelle „zusammengestaucht“, entgegen der Fahrtrichtung „entzerrt“. Aber warum ist das so?

Man kann sich eine Schallwelle als eine auf und ab Schwingung vorstellen (wie z.B. ein auf und ab bewegtes Seil). Die Wellenlänge ist der Abstand zweier Hochpunkte bzw. Maxima (oder auch Tiefpunkte). Die Welle wird in ihrem Ursprung, im Falle des Krankenwagens an der Sirene, konstant erzeugt. Das Signal hat im Ursprung damit immer die gleiche Wellenlänge. Von Ursprung aus breitet sich eine Schallwelle bekanntermaßen mit Schallgeschwindigkeit aus. Das ist mit etwa 343 km/h zwar sehr schnell, aber eben nicht so schnell, dass die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs keinen Einfluss darauf hat. Ein fahrender Krankenwagen, und damit dessen Sirene, hat sich nämlich in der Zeit vom Aussenden eines Wellenmaximums bis zum nächsten ein kleines Stück vorwärts bewegt. In Fahrtrichtung ist der effektive Abstand der beiden Maxima, die sich in der Luft ausbreiten, dadurch etwas kleiner, als das ursprüngliche Signal. Entgegen der Fahrtrichtung ist es genau andersherum und der Abstand vergrößert sich. Die beiden nachfolgenden Bilder verdeutlichen diesen Effekt. Im ersten Bild der heranfahrende Krankenwagen, im zweiten Bild der Wegfahrende.

Doppler-Effekt heranfahrend Doppler-Effekt wegfahrend

Kürzere Wellenlänge bedeutet bei akustischen Signalen ein höherer Ton. Aus diesem Grund hört sich die Sirene des heranfahrenden Krankenwagens höher an, als die des wegfahrenden Autos. Im Zeitpunkt des Vorbeifahrens hört man dann den Übergang von hoch nach tief.

 

Quellen:

https://www.leifiphysik.de/akustik/akustische-wellen/doppler-effekt

Wie funktioniert eine Mikrowelle?

Vor ein paar Wochen ging es um die Funktionsweise eines Induktionsherdes. Schon viel länger Einzug in die meisten Haushalte hat die „Mikrowelle“ erhalten. Eigentlich muss man von einem Mikrowellenherd sprechen, da die Mikrowelle nur das physikalische Phänomen hinter dem Gerät ist. Aber wie genau erwärmt ein Mikrowellenherd eigentlich das Essen?

Wie der Name schon sagt, spielen hier die sogenannten Mikrowellen die entscheidende Rolle. Mikrowellen sind elektromagnetische Wellen mit einer Wellenlänge von 0,1 bis 30 cm. In Mikrowellenherden werden Wellen mit etwa 12 cm Länge erzeugt. Zum Vergleich: Sichtbares Licht hat eine Wellenlänge von 0,4 bis 0,7 mm, Radiowellen liegen im Bereich von Metern bis hin zu Kilometern. Aber was bewirken die erzeugten Mikrowellen in dem Essen?

Eine elektromagnetische Welle hat nur einen Einfluss auf ein Molekül, wenn dieses einen Dipol besitzt. Das heißt, dass eine Seite des Moleküls leicht positiv, die andere Seite negativ geladen ist. Wasser, das in jedem unserer Lebensmittel enthalten ist, weißt genau so einen Dipol auf. Wenn ein Wassermolekül sich nun in einem elektromagnetischen Feld aus Mikrowellen befindet, wird es durch die Schwingung der Wellen in Rotation versetzt. Die Moleküle fangen also an sich zu bewegen. Da sie aber in einer festen Mahlzeit oder auch einer Flüssigkeit sehr eng nebeneinander liegen, kollidieren die Moleküle und durch die auftretende Reibung entsteht Wärme. Diese Wärme sorgt dann für die Erhitzung der gesamten Speise.

Da der menschliche Körper auch zu einem Großteil aus Wasser besteht, sind Mikrowellen für Menschen nicht ganz ungefährlich. Denn das Selbe, was mit dem Essen passiert, kann auch mit menschlichem Gewebe passieren, wenn es Mikrowellen ausgesetzt wird. Aus diesem Grund sind Mikrowellenherde nach außen hin mit einem Metallgehäuse abgeschirmt. An Metall werden Mikrowellen nämlich reflektiert und bleiben so im Inneren des Herdes. Auch in die eigentlich für Mikrowellen durchlässige Glasscheibe ist ein Metallgitter eingebaut. Durch die Sicherheitsfunktion, dass der Herd nur eingeschaltet werden kann, wenn die Klappe geschlossen ist, geht von so einem Herd allerdings keine Gefahr für den Betreiber aus.

 

Quellen:

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

https://praxistipps.focus.de/wie-funktioniert-eine-mikrowelle-einfach-erklaert_45520