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DD: Didaktik der Physik

DD 6: Fachübergreifende Aspekte I

DD 6.1: Vortrag

Mittwoch, 21. März 2001, 14:15–14:35, N 3380

Vom Kochtopf zur Estonia: Auftrieb und Stabilitaet des Schwimmens — •Alfred Pflug — Lehrstuhl fuer Didaktik der Physik, FB 2 Physik, Universitaet Dortmund, 44225 DORTMUND

Warum schwimmen Knoedel und Spaetzle im siedenden Wasser hoch,wenn sie gar sind, waehrend Nudeln zwar im Wasser quellen, aber stets am Boden des Kochtopfes liegen bleiben, sodass in diesem Fall die Garzeit angegeben werden muss? Neben solchen Fragen kontextorien- tierter Physik in der Kueche werden Aspekte der Stabilitaet des Schwimmens betrachtet,die eine praktische Bedeutung fuer die Schifffahrt besitzen: Autofaehren mit einem relativ zu ihrem Tief- gang großer Hoehe und vergleichsweise geringer Breite, die also in engen und seichten Hafenbecken ankern koennen, werden mit Brettern verglichen,die äufrecht" schwimmen. Das ist bei genuegend gerin- ger mittlerer Massendichte zwar moeglich, der Stabilitaetsbereich dieser Gleichgewichtslage ist allerdings stark eingeschraenkt und nimmt zusaetzlich weiter ab, wenn die "Ladung" nicht starr mit dem Schiff verbunden ist(etwa bei einem Wassereinbruch wie beim Unter- gang der Ostseefaehre Estonia). In einem sehr engen Dichtebereich schwimmender, homogener quadratischer Balken tritt sogar eine spon- tane Symmetriebrechung auf und die (bis auf Spiegelung einzige!) stabile Schwimmlage besitzt "Schlagseite"! Die meisten Effekte wer- den sowohl theoretisch berechnet als auch praktisch demonstriert.