In diesem Projekt für Schülerinnen und Schüler beschäftigen Sie sich mit der Struktur von Packungen. Ein Phänomen, das damit zusammenhängt, lässt sich bei einem Spaziergang am Strand beobachten. Wenn Sie sich für dieses Projekt interessieren, wenden Sie sich gern an uns.

Fußspuren im nassen Sand am Strand
Physik am Strand, Foto: Colourbox

Projekt der Abteilung Theorie der kondensierten Materie

Pack die Badehose ein ...

... und auf zum Strand im Reich der Physik!

Moment – Physik am Strand? Ja, schon beim Spaziergang über den feuchten Sand lässt sich Erstaunliches beobachten: Um jeden Fußtritt bildet sich ein heller Hof, wenn der Sand beim Auftreten trocknet. Dahinter steckt das Phänomen der Dilatanz: Dicht gepackter Sand lässt sich nur verformen, wenn er sich dabei ausdehnen kann, sodass die Körner genug Platz finden, um umeinander herum zu rutschen.

Generell hängen Materialeigenschaften oft empfindlich von der Packungsstruktur der „Atome“ (beim Sand: der Körner) ab. Das wird bereits am Beispiel des Orangenstapelns auf dem Marktstand ersichtlich. Die dichteste regelmäßige Kugelpackung ist lange bekannt. Sie wurde von Johannes Kepler 1611 postuliert und von Carl Friedrich Gauß 1831 bewiesen. Aber geht es mit ungeordneten Packungen vielleicht noch besser?

Dreidimensionale Darstellung einer Kugelpackung mit zwei Ebenen
Kugelpackung, Foto: Sebastian Sturm, Universität Leipzig

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