Rätselhafte Bilder zur Physik

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Verkehrte Welt im Sektglas?

Warum erscheint der Hintergrund im Glas seitenverkehrt?
Sind oben und unten auch vertauscht?

Erklärung:

Sektglas als "Zylinderlinse"

Der gefüllte Teil des Sektglases wirkt wie eine Zylinderlinse.
Die Grafik zeigt (schematisch idealisiert) den Strahlengang. Rechte und linke Seite werden vertauscht, wegen der Zylindersymmetrie aber nicht oben und unten.
Anm.: Mit dem Radius ändert sich die Brechkraft; außerdem handelt es sich nicht um eine "ideale/dünne" Linse. Beides spielt praktisch allerdings keine Rolle, da quasi zwei (fast) homogene Halbebenen abgebildet werden. - Entsprechende Effekte sind nur im unteren Teil des Glases zu erkennen.
Hinweise, Ergänzungen, Verbesserungen gerne per Mail.





Um welche Uhrzeit wurde das Bild aufgenommen?

Der Baum im Bild steht in nord-westlicher Richtung.
Wann wurde das Bild (zur Winterzeit) aufgenommen?

Das Bild wurde etwa um 3 Uhr nachmittags aufgenommen.
Erklärung (Sonnenuhr oder nachfolgend die Umkehrung einer alten Pfadfinderregel):

Der kleine Zeiger einer Uhr rotiert "doppelt so schnell" wie die Sonne.
Man stelle sich das Zifferblatt so ausgericht vor, dass die 12 nach Süden und die 6 nach Norden zeigen.
Dann steht der kleine Zeiger der Uhr in einem doppelt so großen Winkel zur Südrichtung (12:00) wie die Sonne.
(Die Richtung der Sonne ist am Schattenwurf der Schneewellen zu erkennen.)

Ergänzungen

Die nächste Abbildung skizziert die "Pfadfinderregel" zur Bestimmung der Himmelsrichtungen mit der Uhr.

Genau genommen müsste man das Ziffernblatt parallel zu Äquatorialebene halten (entsprechend dem Breitengrad).
Bei horizontaler Ausrichtung sind für eine genauere Bestimmung der Uhrzeit die gleichen Korrekturen wie bei einer Sonnenuhr nötig (siehe Tabelle).

Formel nach: Zenkert, A (2005). Faszination Sonnenuhr. Thun: Harri Deutsch.
Hinweise, Ergänzungen, Verbesserungen gerne per Mail.

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Didaktik der Physik
Ludwig-Maximilians-Universität München
Raimund Girwidz


Halo(Hintergrundbild oben): Alisa&Ferdinand Klenner