Phänomene und Visualisierungen

Präsentation zum Thema: "Phänomene und Visualisierungen"—  Präsentation transkript:

1 Phänomene und Visualisierungen
AKUSTIK II Phänomene und Visualisierungen

2 AKUSTIK II Myrta Johannes
1787 „Entdeckungen über die Theorie des Klanges“ 1802 „Die Akustik“ Verfasser: Ernst Florens Friedrich Chladni Doktor der Philosophie und der Rechte, Wittenberg

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4 AKUSTIK II Myrta Johannes
Ausgangspunkt von Chladnis Arbeit: Sand ordnet sich auf in Schwingung versetzten Flächen in charakteristischen Mustern an Bei niedriger Frequenz einfachere Bilder, mit steigender Frequenz zunehmend komplexe Muster Arbeit mit Metallplatten und Sand, Schwingungen ausgelöst mit Streichbogen.

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Heutige Mittel für Chladni-Versuche: Metallplatten werden über einen Schallkopf bei exakt definierten Frequenzen berührungsfrei in Schwingung versetzt.

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12 AKUSTIK II Myrta Johannes

13 AKUSTIK II Myrta Johannes
Schwingungen können als Sinuskurve dargestellt werden werden in der Akustik von einer Schallquelle auf einen Resonator übertragen

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Harmonische Schwingungen

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Klangfarben Sie entstehen durch Überlagerung einer harmonischen Grundschwingung mit den Schwingungen ihrer Obertöne Die Grundschwingung und deren Intensität bleiben bei verschiedenen Instrumenten gleich

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Harmonische Schwingungen

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Schwebungen Zwei Wellen mit beinahe gleicher Frequenz, haben Phasendifferenzen ein Phasendifferenz äussert sich in variierender Lautstärke (Amplitude)

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Schwebungen

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Schwebungen

21 AKUSTIK II Myrta Johannes
Dopplereffekt Schallquelle bewegt sich in eine Richtung. Die Schallwellen werden dabei komprimiert bzw. expandiert. Je höher die Frequenz der Schallwellen, desto höher der Ton.

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Dopplereffekt

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Auch die Sonne schwingt… 10 Mio. bekannte Schwingungsmodi

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Resonanz in der Akustik Mitschwingen eines Resonators (schwingungsfähiger Körper), welcher an ein anderes schwingungsfähiges System gekoppelt ist. Mitschwingen eines Resonators durch erzwungene Schwingung (vgl. Geigenbogen)

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Instrumentenbauer prüfen ihre Instrumente mithilfe der Chladnitechnik.

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30 AKUSTIK II Myrta Johannes
Modernere Instrumentenbauer verwenden neueste Laser-Technik

31 AKUSTIK II Myrta Johannes
Resonanzkatastrophe: Tacoma Narrows Bridge 1941 stürzte in US-Staat Washington die Tacoma Narrows Bridge ein Fehler in Resonanzberechnungen: ein Wind mit 68km/h bewirkte, dass die Eigenschwingung der Brücke massiv verstärkt wurde

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Tacoma Narrows Bridge - Film

33 AKUSTIK II Myrta Johannes
Brücken heute: Viaduc de Millau