Marmeladenbrot – Faszinationen der Physik

Marmeladenbrot – Faszinationen der Physik

19. August 2020 0 Von schmuel

Das fallende Toast, die Schrecksekunde des Morgens. Der britische Physiker Robert Matthews hat den faszinierenden Beweis erbracht, dass nicht Murphy oder das Pech das Toast auf die Marmeladenseite fallen lässt – sondern die Schwerkraft.

Die Wissenschaft ist uns in diesen Tagen ein steter Begleiter, ist sie doch Quelle für alle heute üblichen Technologien. Aber sie ist nicht nur in der Lage unsere Welt zu verbessern und zu ordnen – die Wissenschaft ist darüber hinaus auch förmlich dazu geschaffen, die Welt in der wir leben zu beschreiben und zu erklären. So viele Erklärungen gibt es schon für so viele Phänomene, dass man manchmal fast den Wunsch hat, einige Wahrheiten gar nicht erst zu erfahren. “Alles kann man ja auch nicht errechnen” lautet das Mantra der heutigen Wissenschaftsverdrossenheit. Ich stimme dem zu. Alles kann man nicht errechnen – das Marmeladentoast allerdings schon.

Ich möchte euch, geneigte Leser und liebe Spam-Crawler-Bots, nicht mit Details langweilen, die ich selbst gar nicht recht zu verstehen mag. Ich möchte diese kleine Wiederentdeckung lediglich mit euch teilen, indem ich einmal präsentiere, mit welcher Formel ein jeder ermitteln kann, wie anfällig sein Toast und sein Tisch für ein solches Frühstücks-Malheur sind:

\[\text{ Umdrehung } = 0,956 \cdot \sqrt{ \frac{ g }{ l } } \cdot \frac{ 1 }{ 2\pi } \cdot \sqrt{ \frac{ 2h }{ g } }+0,083\]

Für l setzt man die Länge des Toast ein (ein europäisches Toast hat im Regelfall eine Länge von 9cm) für h die Höhe des Tisches (ein europäischer Esstisch hat eine Höhe von ca 76cm, ein Couchtisch hat in Europa zumeist eine Höhe von 45cm). Das Ergebnis wiederum ist eine Dezimalzahl, welche die Anzahl der Umdrehungen angibt, die ein Toast verübt, bis es am Boden ankommt. Liegt das Ergebnis in der Spanne von 0-0,25 bzw von 0,75-1, so stehen die Chancen nicht schlecht, dass das Brot auf seiner unbeschmierten Seite landet. Andernfalls wiederum ist es sehr wahrscheinlich, dass die Marmelade am Boden klebt.

Für die europäischen Standards sieht es allerdings eher schlecht aus: Ein Couchtisch mit der Höhe von 45cm ergibt beim 9cm Toast einen Wert von 0,56 Umdrehungen. Bei einem Esstisch wiederum ergeben sich 0,71 Umdrehungen, was das Ergebnis anfälliger für Fehler macht, weshalb der ein oder andere vielleicht schon die seltene, aber glückliche Erfahrung gemacht hat, das Toast auf der richtigen Seite vorzufinden.

Lösungsvorschläge

Doch wie sich das Toast auch dreht und wendet, in den meisten Fällen bleibt es doch auf der Marmeladenseite liegen. Es hilft nichts, man muss die Voraussetzungen ändern, um die Sicherheit beim Frühstück zu gewährleisten. Folgende Möglichkeiten konnte ich rechnerisch (experimentell noch nicht bestätigt) ermitteln, die dafür sorgen, dass das Toast nicht auf der Marmeladenseite liegen bleibt:

  1. Einen Stehtisch (nach europäischer Norm mit einer Höhe von 112 cm) verwenden. Hierdurch ergibt sich ein Wert von 0,84 was eine ziemliche Sicherheit gewährt.
  2. Mindestens 1,2cm vom 9cm Brot abschneiden – gern auch etwas mehr – dadurch wird das Brot beim Fallen eine Dreiviertelumdrehung oder mehr zurücklegen und sicher auf der richtigen Seite landen
  3. Das Brot von unten her beschmieren, und mit der Marmeladenseite auf den Tisch legen, dadurch saut man sich den ganzen Tisch ein – blöd – aber beim möglichen Fall landet das Brot nicht auf der Marmeladenseite – toll!

Ich bin gern offen für weitere Lösungsvorschläge und andere Spielereien! Ich wünsche viel Spaß beim ausmessen eurer Tische und dem sicheren Genuss von leckerer Marmelade!


Quelle Titelbild: https://innoculous.com/2016/07/science-caturday/
Greg Williams. Lizensiert unter CC BY-SA 2.5