Zellen können sich fortbewegen, ihre Umgebung durch „Riechen” und „Erfühlen” erkennen sowie Beute fangen. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Mechanik des Zellskeletts und biologische Steuer‐ und Regelsysteme, die erstaunliche Analogien zu technischen Systemen aufweisen.

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Stimmgabeln – einfach und verästelt: Physik der Stimmgabeln

Pages: 71-73
First Published: 01 March 2018

Stimmgabeln begleiten das Musizieren seit Anfang des 18. Jahrhunderts. Doch wofür waren die rätselhaften vierzinkigen Stimmgabeln im Fundus der Universität Graz gedacht?

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Helmholtz auf dem Prüfstand: Theorie und Praxis von Hohlraumresonatoren

Pages: 74-78
First Published: 01 March 2018

Hermann von Helmholtz entwickelte die Theorie für die Physik von Hohlraumresonatoren. Sie ist die Grundlage für das Verständnis der Klangerzeugung von Musikinstrumenten. Mit leicht zu realisierenden Experimenten lassen sich die Helmholtz‐Gleichungen überprüfen.

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Fontänen und Loopings am laufenden Band: Modellierung einer Seilschleuder

Pages: 80-85
First Published: 01 March 2018

Versetzt man ein geschlossenes Seil in Rotation, so richtet es sich zu einer fontänenartigen Bewegungsfigur auf. Mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit geht diese durch einen phasenübergangsähnlichen Wechsel in einen geschlossenen Loop über. Dabei übernimmt die Dissipation der Bewegungsenergie eine konstruktive Rolle.

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Hieb‐ und stichfest: Physik des Fechtens

Pages: 86-89
First Published: 01 March 2018

Im modernen Fechtkampf entscheiden neben körperlichen Faktoren die Schnelligkeit einer ansatzlosen Bewegung und die mechanischen Eigenschaften der Waffe über Sieg und Niederlage

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Jenseits des Mooreschen Gesetzes: Neuromorphe Computerarchitekturen Teil 1

Pages: 90-95
First Published: 01 March 2018

Die Fortschritte in der Künstlichen Intelligenz und dem Maschinenlernen legen die Schwachpunkte konventioneller digitaler Computer offen. Im Vergleich zum Gehirn brauchen sie um Größenordnungen mehr Platz, Gewicht und Energie. Dieses Problem können nur radikal neue Chiparchitekturen jenseits des Mooreschen Gesetzes und des „Von‐Neumann‐Flaschenhalses” lösen. Eine Chance bieten „thermodynamische Computer” mit künstlichen Neuronen auf Basis von sogenannten Memristoren. Teil 1 stellt die Grundlagen vor.