Über Themen mit S Testbericht

Ich erinnere mich an einen gelungenen Tauchgang bei Gozo letztes Jahr. Erst die Fähre Xlendi und dann auf dem Rückweg noch eine ganz besondere Entdeckung. Der Gruppenführer stoppte plötzlich und zeigte aufgeregt auf den Boden. Wir anderen versammelten uns um ihn und strengten unsere Augen an, während wir zwischen Seegras und Fels irgendetwas zu finden versuchten. Und dann sprang es schließlich auch mir ins Auge - ein beiges Seepferdchen, das sich perfekt getarnt an einem Seegrashalm festhielt und von der leichten Strömung hin- und herwiegen ließ. Mehrere Gruppen von Tauchern versammelten sich um das kleine Wesen, das jetzt Mittelpunkt aller Aufmerksamkeit war, und betrachteten es einige Minuten lang regungslos.
Nach diesem schönen Erlebnis habe ich mich einmal näher mit den putzigen Tieren beschäftigt.

Was sind Seepferdchen eigentlich?

Man mag es kaum glauben, aber Seepferdchen sind eigentlich wirklich ganz normale Fische. Sie gehören zur Gruppe der Seenadelartigen (Syngnathidae) und kommen außer in den kalten und arktischen Regionen in allen Regionen vor, vor allem in den Tropen und Subtropen und, wie ich ja bestätigen kann, auch im Mittelmeer.

Artenvielfalt:

Seepferdchen kommen in ungefähr 50 Arten vor. Die genaue Anzahl ist umstritten, denn Seepferdchen haben eine so ungeheure Fähigkeit sich in Form und Farbe zu ändern, dass die Arten immer wieder verwechselt werden.
Zum Teil gibt es gravierende Unterschiede zwischen den Arten, so werden die langschnäuzigen Seepferdchen im Mittelmeer z.B. nur wenige Zentimeter groß, während andere Arten in tropischen Gebieten eine Größe von 30cm oder mehr erreichen können.
Es gibt Arten, die haarig wirken oder eher glatt. Bemerkenswert ist die Farbigkeit mancher Arten. Und als Meister der Tarnung sind sie in der Lage wie Chamälions ihre Farbe und Form jedem Untergrund anzupassen.

Besonderheiten:

Die meisten Arten leben in strikter Monogamie, was aber nicht heißt, dass sie die Lust aneinander verlieren. Am frühen Morgen führen sie sehr lange Paarungstänze auf, bei denen sie sich umkreisen, aneinander festhalten und häufig die Farbe wechseln. Gleiches geschieht für das Liebesspiel oder die "Hochzeit" (wenn man es so nennen will).

Bei der Betreuung der Eier werden aber die Rollen anders verteilt als bei den meisten Tieren. Es sind die Männchen, die die Eier wochenlang in ihrem Brustbeutel ausbrüten und die Jungen dann unten Wehen in die Freiheit entlassen. Die bis zu über 1000 Jungtiere sind dann allerdings auf sich gestellt und alles Fressfeinden hilflos ausgeliefert.

Seepferdchen besitzen keinen Magen, alle Nahrung wird halbverdaut wieder ausgeschieden. Die Lieblingsmahlzeit der Seepferdchen sind Garnelen, andere Planktonorganismen und Korallen.

Eine andere bemerkenswerte Eigenschaft ist die besondere Beweglichkeit und Manövrierfähigkeit der Seepferdchen aufgrund ihrer kleinen Brustflossen und der Rückenflosse. Sie können dank ihrer zweikammerigen Schwimmblase sogar kopfüber schwimmen. Nur besonders schnelle Schwimmer sind sie nicht.

Seepferdchen in Not:

Die possierlichen Tiere haben im Menschen einen sehr gefährlichen Feind. Vor allem im asiatischen Raum werden sie gefangen, getrocknet, eingelegt und pulverisiert, um bei so ziemlich jeder Krankheit als vermeintliche Arznei dienen zu können. Sei es gegen Herz- und Kreislauferkrankungen, Atemproblemen...und natürlich bei Potenzproblemen. Manche Leute finden es auch schön mit einem getrockneten Seepferdchen am Schlüsselbund herumzulaufen, oder halten sie im Aquarium.
Insgesamt enden jährlich 20 Millionen Seepferdchen getrocknet auf irgendeinem asiatischen Markt.
Ein Gesetz gegen den Handel gibt es bisher nicht und ist umstritten, weil es nur zum Aufblühen eines Schwarzmarktes für Seepferdchen führen würde.
Auch die zunehmende Verschmutzung der Meere und die Schifffahrt gefährdet die Tiere in immer stärkerem Maße.

Seepferdchen sind besonders possierliche und faszinierende Geschöpfe des Meeres. Ich hoffe, dass ich im Sommer wieder das Glück habe einem zu begegnen. Und dass es auch in Zukunft möglich sein wird, Seepferdchen in ihrer natürlichen Umgebung zu begegnen.

----- Zusammengeführt, Beitrag vom 2002-10-12 15:46:14 mit dem Titel In Deckung!!! - Stöcker!!!

Diesen Ruf sollte man zumindest warnend rufen wenn jemand auf die Idee käme die geballte Ladung physikalischen Formelwahnsinns namens "Stöcker" durch die Gegend zu werfen.
Womit wir auch schon beim Thema wären. Ich habe ja heute schon einen Bericht über meine mathematische Formelsammlung "Papula" geschrieben. Eine Nummer größer ist das "Taschenbuch der Physik" von Horst Stöcker.
Mir wurde mal gesagt, dass man ohne den die Studiumsphysik nicht überlebt und daraufhin habe ich ihn mir den Schinken zugelegt.

Äußerlichkeiten:

Die Größe entspricht der eines normalen Taschenbuchs, allerdings eines verdammt dicken. Der Einband ist schlicht grau und mit einer Art Kunststoff überzogen. Taschenbuch der Physik ist in Rot drauf geschrieben.

Inneres:

Im äußeren Einband ist zunächst eine Liste mit diversen Physikalischen Konstanten. Nach dem Vorwort und dem Inhaltsverzeichnis folgen dann fast 1000 Seiten folgestopft mit Formel, Formeln, Formeln. Geordnet sind sie nach physikalischen Gebieten:

1) Kinematik
2) Dynamik
3) Mikromechanik
4) Gravitation und Relativitätstheorie
5) Chaostheorie und Fraktale
6) Schwingungen
7) Wellen
8) Elektrisches und magnetisches Feld
9) Anwendungen in der Elektrotechnik
10) Plasmaphysik
11) Wärme, Energieumwandlung
12) Phasenumwandlungen
13) Atom- und Molekülphysik
14) Elementarteilchenphysik
15) Kernphysik
16) Festkörperphysik

Die Themen und Gleichungen sind mit Definitionen, Skizzen und vielen nützlichen Anmerkungen ergänzt. Die wichtigsten Formeln sind in Kästen mit Symbol-und Einheitserklärungen. Weiterhin gibt es Tabellen mit Stoffeigenschaften oder spezifischen Konstanten für Stoffe. Wichtige pysikalische berühmte Versuche sind in Kurzform beschrieben.

Der Stöcker ist eine der umfangreichsten Formelsammlungen überhaupt. Es gibt so gut wie nichts was man darin nicht findet. Allerdings ist das Buch häufig einfach zu umfangreich. Zu manchen Größen sind so viele verschiedene Formeln angegeben, dass man völlig den Überblick verliert. Aus diesem Grund darf die Formelsammlung auch bei mir an der FH in der Prüfung nicht verwendet werden.

Fazit:

Wenn man zu einem bestimmten Thema etwas sucht, wird man im Stöcker fast unter Garantie etwas finden. Deshalb ist er ein sehr gutes Nachschlagewerk für alles was in der Physik speziell wird. Für Prüfungen allerdings ist alles zu speziell und zu kompliziert. Wenn man da schnell das richtige finden muss, kann es problematisch werden.

Sonstiges:

Meine Ausgabe ist die 4. überarbeitete. Der Schinken hat, wie gesagt, über 1000 Seiten. ISBN 3-8171-1626-8.

----- Zusammengeführt, Beitrag vom 2002-06-03 15:17:58 mit dem Titel Kleiner Exkurs für Physikfans und solche die es werden wollen!!!

Der Stirlingmotor ist eine Anwendung der Thermodynamischen Kreisprozesse, auf die viele in der Physik, sei es in der Schule oder im Studium, irgendwann stoßen. Ich habe mich in letzter Zeit recht intensiv damit befassen müssen und kann hiermit vielleicht dem einen oder anderen einen Überblick und eine Hilfe geben:

(1)DER STIRLING-MOTOR:

Ich möchte zunächst darauf eingehen was ein Stirling-Motor ist und wie er funktioniert.
Es handelt sich beim Stirling-Motor (Heißluftmotor) um eine Antriebsmaschine, in der die thermische Energie von erwärmter Luft zum Verrichten von Arbeit genutzt wird. Er arbeitet mit zwei Kolben (Arbeitskolben, Verdrängerkolben), wobei die Wärme der Luft von außen zugeführt wird.
Mittels eines Schwungrades wird der Verdrängerkolben hin- und herbewegt, mit einer Phasenverschiebung von 90° bewegt sich dazu der Arbeitskolben.

Im oberen Teil des Zylinders wird das Arbeitsgas Luft erhitzt, im unteren abgekühlt.

Der Verdrängerkolben erfüllt dabei die Aufgabe, die Luft vom oberen Teil in den unteren zu verschieben und umgekehrt.


Dabei durchläuft der Motor nacheinander insgesamt vier Phasen, die im folgenden beschrieben sind:

(1)Isotherme Expansion:
Durch Wärmezufuhr expandiert die Luft im oberen Teil des Zylinders. Dadurch wird der Arbeitskolben nach untenbewegt.

(2)Isochore Abkühlung:
Der Verdrängerkolben bewegt sich nach oben, die Luft strömt hindurch. Sie gibt dabei Wärme an den Verdrängerkolben und die Umgebung ab und ihre Temperatur sinkt.

(3)Isotherme Kompression:
Der Arbeitskolben bewegt sich nach oben, wodurch die Luft wieder komprimiert wird. Die dabei entstehende Wärme wird sofort an das Kühlsystem abgegeben. Damit bleibt die Temperatur konstant.

(4)Isochore Erwärmung:
Der sich nach oben bewegende Verdrängerkolben drückt die Luft in den oberen Teil des Zylinders. Dabei nimmt diese vom Verdrängerkolben Wärme auf und die Temperatur steigt.


(2) VERGLEICH VON TECHNISCHEM UND THEORETISCHEM KREISPROZESS:


Theoretischer Kreisprozess:
In der Theorie ist ein Kreisprozess idealisiert. Für den Stirlingmotor dient der Carnot'sche Kreisprozess als Grundlage, der gleichfalls vier periodisch wiederkehrende Zustandsänderungen des idealen Gases umfasst.
Dabei handelt es sich um den rechtsläufigen Kreisprozess einer Wärmekraftmaschine mit dem größten theoretisch erreichbaren Wirkungsgrad. Er ist reversibel (umkehrbar), d.h. dass der Anfangszustand wieder komplett hergestellt werden kann. Mit anderen Worten gibt es beim Carnotprozess keine Wärmeleitung nach außen. Es wird ein Wirkungsgrad von 1 (100%) erreicht.

Technischer Kreisprozess beim Stirlingmotor:
In der Realität ist ein derart hoher Wirkungsgrad nicht zu erreichen. Es gibt Energieverluste an die Umgebung sowie Auswirkungen von Reibung und weiteren Einflüssen, so dass ein realer Wirkungsgrad immer unter 100% liegt.

Es gibt noch einen weiteren wichtigen Faktor. Der Wirkungsgrad eines Kreisprozesses nach Carnot ist auch davon abhängig wie groß die Differenz zwischen heißer und kalter Luft ist. Je größer die Differenz, desto höher der Wirkungsgrad. Die Abkühlung und Erwärmung der Luft im Motor erfolgt aber nicht abrupt, sondern brauch immer eine gewisse Zeit. Auch das trägt dazu bei, dass der ideale Wirkungsgrad nicht erreicht werden kann.