Ob Töne von einem archaischen Saiteninstrument erzeugt werden oder von einem digitalen Synthesizer, spielt keine Rolle: Ob die Musike gut klingt oder grün, beruht auf genau den gleichen Gesetzmäßigkeiten von Frequenzen und Harmonie. Sie beruhen zu einem gewissen Teil auf individuellem Empfinden und Hörgewohnheiten, zu einem großen Teil aber auch auf blanker Physik. Und diese Physik hinter der Musik ist nun noch nicht einmal besonders schwer zu verstehen.
In der Technik muss man öfter einmal Dinge vergrößern oder verkleinern. Der Fachausdruck dafür nennt sich Skalieren. Auf diese Weise kann man auch einen im Prinzip gleichen Gegenstand, wie etwa eine Schraube, in verschiedenen Größen herstellen. Um in so einem Fall eine vernünftige Abstufung der Größen zu erreichen, kann man Normzahlen verwenden. Die Reihen der Normzahlen nennt man auch Renard-Serien.
Vor -zig Jahren, als Katalysatoren bei Autos anfingen zum Standard zu werden, hörte man die Begriffe geregelter Kat und ungeregelter Kat. Heute sind diese beiden Begriffe fast in Vergessenheit geraten. Mittlerweile ist es selbstverständlich geworden, dass ein Kat geregelt wird, sieht man einmal von kleinen Motorradmotoren ab. Auch vom Lambdawert und der Lambdasonde hört man nicht mehr so viel. Höchstens noch, dass mit der Lambdasonde offenbar etwas nicht in Ordnung sei, wenn die Abgaswerte eines Motors nicht stimmen. Was hat es aber mit diesem Lambdawert und der zugehörigen Sonde auf sich?
Die elektromagnetische Induktion ist eine physikalische Erscheinung, die in der Elektrotechnik eine wichtige Rolle spielt. Nicht nur die Zündanlagen von Autos und Motorrädern beruhen auf ihr: Mit der Ausnahme der Fotovoltaik funktioniert praktisch unsere ganze Stromerzeugung mit elektromagnetischer Induktion.
Eine wichtige Rolle in der Technik spielen mechanische Spannungen. Sie können als Druck- und Zugspannungen auftreten. Beide Male geht es jedoch um Kraft, die auf die Fläche bezogen wird. Und natürlich gibt es physikalische Einheiten für die mechanische Spannung, damit man mit ihr auch rechnen kann.
Physikalische Einheiten der Arbeit/Energie und Leistung: Kraft ist Masse mal Beschleunigung. Arbeit ist Kraft mal Weg. Und wie sieht es mit der (mechanischen) Leistung aus? Hier kommt nun wieder einmal die Zeit ins Spiel und wird sogar zur dritten Potenz erhoben. Klingt komisch – ist aber so. Und warum es so ist, wird wiedereinmal klar, wenn man sich überlegt, was die einzelnen Größen in der Geschichte – und damit in der Formel – bewirken.
Ein frohes und besinnliches Weihnachtsfest wünsche ich allen.
Euer Fokko
Eigentlich ist es keine gesetzliche Einheit mehr, das PS. Irgendwie aber doch geduldet, denn man darf mechanische Leistung zusätzlich zu der Angabe Kilowatt in PS vermerken. Das wird vor allem bei Autos und Motorrädern auch grundsätzlich gemacht. Eine Pferdestärke ist weniger als ein Kilowatt, daher ist bei gleicher Leistung die Zahl größer, wenn man sie in PS angibt. Aber wo kommt diese Einheit eigentlich her? Und wie ist sie definiert?
Auch bei der digitalen Fotografie dreht es sich wie bei der konventionellen um einige wichtige optische Größen, die über die Belichtung entscheiden: Brennweite, Blende und Belichtungszeit. Die Filmempfindlichkeit ist hier zwar nicht mehr wirklich vorhanden, wird aber simuliert. Wer sich von der konventionellen Fotografie her damit auskennt, kann sein Wissen weiterverwenden. Und wer gleich mit einer Digitalen einsteigt, dem hilft es ebenfalls, wenn er über diese Dinge Bescheid weiß.
Grundlegende physikalische Einheiten sind für sich selbst definiert. Sie reichen aber lange nicht aus, um alle Größen anzugeben, die in der Physik vorkommen. Die vielen Einheiten, die man braucht, um physikalische Vorgänge zahlenmäßig zu beschreiben, werden jedoch allesamt aus den Grundeinheiten zusammengebaut.
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