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Aufgabe:

„Lieblingswerkzeug“ vorstellen. Dabei soll nicht die Handhabung, sonder vielmehr das „Wirkprinzip" im Zentrum stehen. Die Frage, die (im Rahmen von etwa 5 Minuten) beantwortet werden soll, lautet also nicht:
Wie funktioniert das? Die Frage lautet: Warum funktioniert dieses Werkzeug so, wie es funktioniert? Welches (naturwissenschaftliche) Phänomen steckt dahinter?


Problem/Ansatz:

Ich hab mich für das Lineal entschieden. Ich hab echt lange recherchiert und hab nichts wirklich wissenswertes gefunden. Kann mir da jemand helfen und dabei auch die Quellen nennen die benutzt wurden, damit ich das selbst nochmal nachschlagen kann?

Danke im Voraus!

Avatar vor von

Du könntest auch erwähnen, dass die Längeneinheit gewählt werden kann.

Zentimeter-Lineale werden dezimal in Millimeter unterteilt, Zoll-Lineale in halbe, viertel, achtel Zoll usw.

blob.png



Die Linie am Lineal ist auch nicht zwingend gerade, beispielsweise bei den Schneidern:

blob.png

Witzig, bei denen (Prym) habe ich mal in den Semesterferien einen Aufzug gebaut. Erinnerungen werden wach…

Ich würde noch Translation, Starrer Körper und Euklidischer Raum in den Raum (sic) werfen - im Unterschied zu den beiden Relativitätstheorien (oder Newton vs. Einstein).

Ich würde mal fragen, ob das Lineal als Konstruktions- oder Messwerkzeug Liebling ist.

Darf man annehmen, dass du bereits bei Wikipedia recherchiert hast?

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

Da wurden die meisten Sachen, die hier erwähnt wurden, bereits angesprochen.

Wenn du erklären möchtest, warum das Lineal so funktioniert, wie du es möchtest, gehe darauf ein, warum das Lineal so beschaffen ist, wie du es erwartest.

Überlege also selber, warum viele Lineale vermutlich aus klarem Kunststoff sind. Unterstützt es also evtl. eine bessere Funktionsweise als ein Lineal aus undurchsichtigem Holz?

Was ist denn an dem Beitrag Spam oder geht es nur darum, wer ihn mutmaßlich verfasst hat?

Auf den Teil der Frage:

Welches (naturwissenschaftliche) Phänomen steckt dahinter?

wurde m. E. bisher nicht wirklich eingegangen.

Hindert dich ja niemand, es zu tun. :)

Welches (naturwissenschaftliche) Phänomen steckt dahinter?

Ich war darauf eingegangen:

Wenn du erklären möchtest, warum das Lineal so funktioniert, wie du es möchtest, gehe darauf ein, warum das Lineal so beschaffen ist, wie du es erwartest.

Also, warum sind Lineale zum großen Teil aus durchsichtigem Hartplastik gefertigt und was für ein physikalisches Phänomen steckt dann dahinter?

Aber vielleicht ist es auch kein Phänomen, sondern schlicht normal, dass man durch solche Lineale durchschauen kann.

Und weiter oben hatte noch jemand den Begriff "Starrer Körper" in den Raum geworfen.

Ich finde das eine sehr spannende Frage, finde aber auch, dass die Antworten viel tiefer in der Physik liegen, als sie hier bisher betrachtet wurde.

Mit einem Lineal will man zwei Dinge machen:

1. Die kürzeste Verbindungsstrecke zeichnen

2. Längen übertragen (wenn man nicht gerade im antiken Griechenland wohnt)

Schon Punkt 1 wirft viele Fragen auf. Ein realer Zeichenvorgang braucht Zeit. Die momentane (zu einem fixen Zeitpunkt) kürzeste Verbindungsstrecke (raumartige Geodäte) kann man gar nicht real zeichnen, weil man alle Punkte gleichzeitig zeichnen müsste. Für eine real konstruierbare kürzeste Strecke ist also wohl die Lichtbahn zwischen den Punkten ein geeigneter Kandidat. Und wenn man sich die Definition des Meters in den SI-Einheiten anschaut, stellt man fest, dass dieser auch über die Lichtgeschwindigkeit und Zeit definiert ist. Also sagen wir einfach mal, dass man real existierende (optimale) Lineale irgendwie an die Lichtbahn koppeln muss. Die Kante des Lineals soll die kürzeste Lichtbahn zwischen zwei Punkten visualisieren und die Skala soll die Strecke über gleiche Zeitportionen aufteilen. D.h. zwischen je zwei benachbarten Strichen braucht das Licht die gleiche Zeit. Es ist erstmal nicht klar, warum dann sowas wie Invarianz in Verschiebung und Rotation gelten sollte. Der Knackpunkt scheint hier zu sein, dass die Raumzeit lokal flach, homogen und isotrop ist. Auf astronomische Entfernungen funktioniert sowas wie ein Lineal wohl eher nicht?

Bei Punkt 2 ist wichtig, dass Lineal und Messobjekt zueinander ruhen. Wenn man die Stecke mit zwei Lasern von einem Lineal auf ein schnell vorbeifliegendes Objekt überträgt, überträgt man doch eine andere Länge?

Grob kann man vllt. sagen: (kleine) Lineale funktionieren, da das Universum lokal aussieht wie ein euklidischer Raum. Die Entfernungen dabei kurz genug sind, dass die Projektionen der Lichtbahn und raumartigen Geodäten sehr nahe beieinander liegen. Und weil die Relativgeschwindigkeiten im Alltag nicht hoch genug sind, um sich Probleme mit der speziellen Relativitätstheorie einzuhandeln.

1 Antwort

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Das Wirkprinzip eines Lineals beruht auf dem Vergleich von Strecken, wobei auf dem Lineal durch die Markierungen bestimmte Strecken, z. B. mit der Länge 1 Millimeter, vorgegeben werden. Diese lassen sich addieren, da sie entlang einer geraden Linie angeordnet sind. Das funktioniert allerdings nur, wenn die Markierungen stets gleich sind und das Lineal gerade ist. Das Lineal braucht daher eine gewisse Stabilität, damit die Abstände zwischen den Markierungen nicht verändert werden, z. B. durch Biegen oder Ziehen.

Als Quelle könntest du dir noch die Definition der Einheit Meter anschauen. Die Einteilung der Markierungen ist nämlich nicht willkürlich.

Avatar vor von 22 k
Das Wirkprinzip eines Lineals beruht auf dem Vergleich von Strecken

Bei den alten Griechen war das wohl anders.

"Konstruiere mit Zirkel und Lineal ..." verlangt ausdrücklich ein Lineal ohne Maßeinteilung.

Ich bin jetzt von unserem handelsüblichen Lineal ausgegangen.

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