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Die Physik - eine Naturwissenschaft

Die Physik ist eine Naturwissenschaft. Sie beschäftigt sich mit grundlegenden Erscheinungen und Gesetzen in unserer Umwelt und ermöglicht auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die Erklärung und Voraussage vieler Erscheinungen in der Natur. Das Wort „Physik“ ist von dem griechischen Wort „physis“ bzw. „physikos“ abgeleitet, das „Natur“ bzw. „die Natur betreffend“ bedeutet.
Die Physik untersucht vielfältige Naturerscheinungen und wendet dabei typische Denk- und Arbeitsweisen an, die z. B. mit solchen Tätigkeiten wie dem Beobachten, dem Messen und dem Experimentieren verbunden sind. Sie kann in unterschiedlicher Weise eingeteilt werden.

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Ernst Florens Friedrich Chladni

* 30.11.1756 Wittenberg
† 03.04.1827 Breslau

Er war ein deutscher Wissenschaftler, der sich außer mit philosophischen und juristischen Fragen auch mit verschiedenen naturwissenschaftlichen Problemen beschäftigte. Neben seinen akustischen Forschungen (chladnische Klangfiguren) widmete er sich auf astronomischem Gebiet den Kleinkörpern des Sonnensystems.

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Musik und Raumakustik

Überall da, wo nicht nur das Aussehen eines Raumes eine Rolle spielt, sondern auch der Klang im Raum, kommt ein Teilbereich der Akustik zum Tragen – die Raumakustik.

Vor allem im Laufe der letzten 80 Jahre hat man zahlreiche Erfahrungen im Umgang mit Bauformen und Materialien in Bezug auf klangverändernde Eigenschaften gesammelt. Gleichzeitig wurden Methoden entwickelt, um die Raumakustik entsprechend den Bedürfnissen anzupassen.

Ein zentraler Begriff innerhalb der Raumakustik ist der Nachhall, der zusammen mit den zugehörigen Erstreflexionen und dem Direktschall den Gesamtklang eines Raumes ergibt. Aus verschiedenen Gründen greift man heute nicht selten auch auf künstlichen Nachhall zurück. Die Anwendungsbereiche hierzu sind vielfältig.

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Tonhöhe und Lautstärke

Wie wir Schall empfinden, hängt in starkem Maße von der Tonhöhe und der Lautstärke ab. Beides sind keine physikalischen, sondern physiologische Größen. Die Tonhöhe wird durch die Frequenz (Schnelligkeit der Druckschwankungen) bestimmt. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Die Lautstärke wird durch die Amplitude der Schwingungen (Größe der Druckschwankungen) bestimmt. Je größer die Amplitude der Schwingungen ist, desto lauter ist der Ton. Die Lautstärke wird in der Einheit Phon (phon) angegeben und kann mit Schallpegelmessern bestimmt werden.

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Wissenstest, Mechanische Schwingungen und Wellen

Mechanische Schwingungen und Wellen können wir an Teichen und Seen beobachten. Erdbebenwellen können zu verheerenden Zerstörungen führen. Ohne Schwingungen und Wellen wären Musikinstrumente undenkbar. Federschwinger und Fadenpendel sind einfache Schwinger, die sich gut mathematisch beschreiben lassen. Trotz der Vielfalt der Schwingungen und Wellen gibt es viel Gemeinsames. Das gilt vor allem für die Beschreibung und die Eigenschaften von mechanischen Schwingungen und Wellen. Im Test können Sie prüfen, wie sicher Ihre Kenntnisse aus diesem Themenbereich sind.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Mechanische Schwingungen und Wellen".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

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Klang: Physikalische Aspekte

Auf dem Gebiet des Klanges gibt es eine starke Verbindung von Musik und Physik. Ausgangspunkt der Betrachtung ist dabei die sogenannte Obertonreihe, welche beschreibt, dass ein Klang sich aus mehreren Einzeltönen aufbaut, die in bestimmten physikalischen Zusammenhängen stehen.

Die wohl wichtigste Obertonreihe ist die Naturtonreihe, die sich aus Obertönen zusammensetzt, welche von der Frequenz her ein ganzzahlig Vielfaches des Grundtones bilden. Dadurch ist der Bau einer ganzen Reihe von Instrumenten überhaupt erst möglich. Auch die Spieltechnik baut darauf auf.

Ebenfalls mit der Physik im Bereiche kleinster Frequenzunterschiede hat man es beim Stimmen von Instrumenten zu tun. Verschiedene Stimmungen wurden über die Jahrhunderte verwendet, keine aber hat nur klangliche Vorteile.