Voraussagen

Eine wissenschaftliche Voraussage oder Prognose stützt sich immer auf Gesetze oder Modelle und hat nichts mit Spekulationen zu tun. Der Wahrheitswert einer Voraussage kann trotzdem unterschiedlich sein. Wird die Voraussage auf der Grundlage eines vielfach bestätigten Gesetzes getroffen und sind alle Wirkungsbedingungen bekannt, so ist die Voraussage mit hoher Wahrscheinlichkeit wahr. Sind dagegen die zugrunde liegenden Gesetze komplex und nicht alle Wirkungsbedingungen oder Einflussfaktoren bekannt, so kann die Voraussage auch unsicher sein. Das kann man z. B. bei Wettervorhersagen festzustellen. Voraussagen müssen deshalb in der Praxis überprüft werden.

Beim Voraussagen sollte man folgendermaßen vorgehen:

• Beschreiben Sie wesentliche Seiten der Erscheinung!
• Nennen Sie Gesetze und Modelle, die der Erscheinung zugrunde liegen!
• Leiten Sie Folgerungen für die Erscheinung ab!

Beispiel 1:
Eine Person steigt aus einem Boot aus, wobei das Boot nicht befestigt ist (Bild 1). Sage voraus, was passieren wird!

Die Person befindet sich zunächst bezüglich des Bootes in Ruhe. Beim Heraussteigen muss die Person eine Kraft in Bewegungsrichtung aufwenden. Nach dem Wechselwirkungsgesetz gehört bei der Wechselwirkung zwischen zwei Körpern zu jeder Kraft eine gleich große, entgegengesetzt gerichtete Kraft. Demzufolge muss auf das Boot eine gleich große Kraft in entgegengesetzter Richtung wirken, durch die es sich beim Heraussteigen der Person vom Steg entfernt. Damit das nicht geschieht, muss es durch eine zusätzliche Kraft festgehalten werden.

Beispiel 2:
In einem Stromkreis wird ein Drahtwiderstand aus Kupfer durch einen gleicher Länge und gleicher Querschnittsfläche aus Konstantan ersetzt. Wie verändert sich damit die Stromstärke in einem einfachen Stromkreis?

Die Stromstärke hängt von Spannung und Widerstand ab. Es gilt:
$I=\frac{U}{R}$
Der Widerstand eines Drahtes hängt seinerseits vom Stoff, von der Länge und von der Querschnittsfläche des Leiters ab. Es gilt:
$\begin{array}{l}R=\rho \cdot \frac{l}{A}\text{und damit}\\ I=\frac{U\cdot A}{\rho \cdot l}\\ \text{Da Spannung}\text{, Querschnittsfläche und Länge}\\ \text{gleich sind}\text{, gilt:}\\ I\sim \frac{1}{\rho }\end{array}$

Konstantan hat einen größeren spezifischen elektrischen Widerstand als Kupfer. Demzufolge verkleinert sich beim Ersatz des Widerstandes aus Kupfer gegen einen aus Konstantan bei konstanter Spannung die Stromstärke.