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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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 Brillant Verfasst am: 18. Mai 2015 19:40 Titel: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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Hallo,
wohl jeder kennt das Phänomen, dass man zuhause die Geräusche einer vielbefahrenen Straße / Autobahn oder das Geräusch von Zügen mal leise (1), mal deutlich lauter (2) hören kann.
Was ist die Ursache dieser Lautstärkeschwankungen?
Lassen wir mal die subjektive Empfindng ausser Betracht, dass man nachts natürlich einen Zug deshalb besser hört, weil der reduzierte Stadt-Lärm das zulässt.
Die einen sagen, die Windrichtung. Andere meinen, es liegt an der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. Die Luft "trägt" dann die Geräusche schlechter oder besser.
Nehmen wir mal den Fall Windrichtung.
(2) Lauter:
Wenn mir der Schall "zugeweht" wird, müsste die Schallgeschwindigkeit mir gegenüber wohl um die Windgeschwindigkeit erhöht sein. Der Schall ist also schneller bei mir als in unbewegter Luft und damit "jünger" und lauter. Oder anders: In der Luft hat er eine kürzere Strecke überwunden als ohne Wind. Richtig?
Wenn mir die Schallwellen "zugeweht" werden, müssten sich die Töne im Sinne des Doppler-Effekts doch erhöhen. Okay, sie werden der Schallquelle "entrissen" und vertiefen sich an der Quelle, sodass die bei mir ankommende Erhöhung wieder die Original-Tonhöhe ergibt.
Dann müsste aber doch ein Ballonfahrer, sofern er sich mit dem Wind von der Schallquelle weg-bewegt, einen tieferen Ton hören.
Leider kann man sowas ja nicht so einfach testen, als wenn ein Krankenwagen mit Horn am Beobachter vorbeifährt. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 18. Mai 2015 21:06 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | ...
Was ist die Ursache dieser Lautstärkeschwankungen?
Lassen wir mal die subjektive Empfindng ausser Betracht, dass man nachts natürlich einen Zug deshalb besser hört, weil der reduzierte Stadt-Lärm das zulässt.
Die einen sagen, die Windrichtung. Andere meinen, es liegt an der Temperatur oder Luftfeuchtigkeit. Die Luft "trägt" dann die Geräusche schlechter oder besser.
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Es liegt an beiden, Windrichtung und Temperatur bzw. an deren Gradienten, durch die es zur Schattenbildung kommt (Stichworte "Inversionswetterlage" und "Strahlkrümmung").
Die Luftfeuchtigkeit spielt nur eine weit untergeordnete Rolle bei der Schallausbreitung.
| Zitat: | Nehmen wir mal den Fall Windrichtung.
(2) Lauter:
Wenn mir der Schall "zugeweht" wird, müsste die Schallgeschwindigkeit mir gegenüber wohl um die Windgeschwindigkeit erhöht sein. Der Schall ist also schneller bei mir als in unbewegter Luft und damit "jünger" und lauter. Oder anders: In der Luft hat er eine kürzere Strecke überwunden als ohne Wind. Richtig?
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Bis auf "Erhöhung" der Schallgeschwindigkeit alles falsch.
Lautstärke ist unabhängig von der Schallgeschwindigkeit.
| Zitat: | Wenn mir die Schallwellen "zugeweht" werden, müssten sich die Töne im Sinne des Doppler-Effekts doch erhöhen. Okay, sie werden der Schallquelle "entrissen" und vertiefen sich an der Quelle, sodass die bei mir ankommende Erhöhung wieder die Original-Tonhöhe ergibt.
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Hä ? 
| Zitat: | Dann müsste aber doch ein Ballonfahrer, sofern er sich mit dem Wind von der Schallquelle weg-bewegt, einen tieferen Ton hören.
Leider kann man sowas ja nicht so einfach testen, als wenn ein Krankenwagen mit Horn am Beobachter vorbeifährt. |
Machzahl des Ballonfahrers ? 
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 18. Mai 2015 21:20 Titel: |
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Mit dem Schall- und Windbeispiel versuche ich gedanklich, eine Analogie zur Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und zur Rot- und Blauverschiebung zu finden.
Das muss erlaubt sein, denn die Rot- Blau-verschiebung wird anschaulich mit vorbeifahrenden Krankenwagen und deren in der Tonhöhe veränderlichem Lärm erklärt.
Bitte lasst euch mal auf ein Gedankenspiel ein ...
Ihr kennt den "Papalagi"? Wikipedia: Der Papalagi ist ein Buch des deutschen Malers und Schriftstellers Erich Scheurmann, das die Reiseberichte eines fiktiven Südseehäuptlings enthält. Es erschien erstmals 1920.
Der Papalagi, ein durchaus intelligenter Mensch mit logischem Denkvermögen hört einen Lärm mit zu- und abnehmender Tonhöhe.
Wir "Wissenden" wisssen: Es ist der erste Samstag im Monat, 12:00 Uhr. Probe-Alarm der Luftschutzsirenen. Aber der Papalagi kennt sie nicht. So wie wir Wissenden viele Phänomene des Weltalls nicht kennen.
Der Papalagi hat schon vom Doppler-Effekt gehört und kombiniert: Aha - ein lärmendes Pendel.
Sein Kollege widerspricht: Nein, eine Schallquelle auf einer Kreisbahn - und er wird über die Neigung dieses Kreises gegenüber dem Schall-Empfänger diskutieren wollen. Sie müssen ja nicht in einer Ebene liegen.
Ein dritter Fachmann aus der Südsee - er kennt Echos - wird einwenden, dass nicht die Schallquelle direkt zu hören sein muss, sondern ein Reflektor, der sich nähert und entfernt. Vielleicht das Meer, dessen veränderliche Wogen den Schall reflektiert. Ja - das Meer muss ganz in der Nähe sein.
Jeder versucht, seine "Indianer" für seine Theorie zu gewinnen. Nehmen wir an, der Echo-Typ kennt mehr Indianer als die anderen und zieht sie auf seine Seite. Dann dient eine Sirene künftig dazu, die Nähe zum Meer zu beweisen. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 18. Mai 2015 21:55 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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| erkü hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: | Der Schall ist also schneller bei mir als in unbewegter Luft und damit "jünger" und lauter. Oder anders: In der Luft hat er eine kürzere Strecke überwunden als ohne Wind. Richtig?
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Bis auf "Erhöhung" der Schallgeschwindigkeit alles falsch.
Lautstärke ist unabhängig von der Schallgeschwindigkeit. |
Ich weiss es nicht besser, aber ich hinterfrage das mal. Die Lautstärke unter Wasser ist deutlich höher - und weiter tragend - als in der Luft. Das kann man selber in Wellness-Bädern feststellen. Das Militär "horcht" unter Wasser viel weiter als darüber. Stichwort: U-Boot-Krieg.
Nun suchen wir mal die Schallgeschwindigkeiten raus bei Wikipedia:
Luft (bei 20 °C): 343 m/s
Wasser: 1484 m/s
Meerwasser: ≈ 1500 m/s
Wie wäre deine Erklärung, dass man unter Wasser lauter bzw. weiter hören kann? |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 18. Mai 2015 22:19 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Ich weiss es nicht besser, aber ich hinterfrage das mal. Die Lautstärke unter Wasser ist deutlich höher
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Lautstärke bezieht sich auf Luftschall, weil der Mensch normalerweise über seine Ohren hört und nicht über seine Schädelknochen (Körperschall).
Lautstärke unter Wasser (Körperschall) muss anders definiert werden.
| Zitat: | - und weiter tragend - als in der Luft. Das kann man selber in Wellness-Bädern feststellen. Das Militär "horcht" unter Wasser viel weiter als darüber. Stichwort: U-Boot-Krieg.
... |
Wasserschall unterliegt weniger Dämpfungsmechanismen als Luftschall.
(Und unter Wasser hört der Mensch über seine Schädelknochen, Impedanzsprung Wasser zu Luft im Gehörgang viel zu groß für eine Schallübertragung.)
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 18. Mai 2015 22:39 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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Hallo erkü, auf der Kloschüssel sitzend und über die Zeitung hinausschauend:
| Zitat: | | Lautstärke bezieht sich auf Luftschall, weil der Mensch normalerweise über seine Ohren hört. |
Nun gut. So wie sich Überschall-Geschwindigkeit am Marathon-Läufer orientiert. Der Mensch ist Maßstab aller Dinge. Aber in der Physik (wir sind hier im Physik-Forum?) gibt es Messgeräte unabhängig von der beschränkten menschlichen Wahrnehmung..
| Zitat: | | Lautstärke unter Wasser (Körperschall) muss anders definiert werden. |
Anders als was?
| Zitat: | | Wasserschall unterliegt weniger Dämpfungsmechanismen als Luftschall. |
Ja gut. Und nachts ist es kälter als draußen. Was willst du mir damit sagen? |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 18. Mai 2015 22:47 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | ...
Ja gut. Und nachts ist es kälter als draußen. Was willst du mir damit sagen? |
Genau das !
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
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| Brillant Verfasst am: 18. Mai 2015 23:20 Titel: Re: Schall- und Windgeschwindigkeit (Doppler-Effekt?) |
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| erkü hat Folgendes geschrieben: | Genau das !
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Liebe Leute, ich nehme die ganze Wissenschaft nicht zu ernst, deshalb auch gelegentliche Smilies.
Was früher die Priester und Schamanen dem Volk erklärt haben, beanspruchen heute die Wissenschaftler und Journalisten für sich.
Meine Fragen an Priester, Schamanen (eine sehr geachtete Kaste in ihren Reihen) und Wissenschaftler sind durchaus ernst gemeint.
Sie versuchen, Erklärungen zu geben und werden nicht immer verstanden.
Ich versuche, zu verstehen und klopfe die Erklärungen ab auf Widersprüche und Mehrdeutigkeiten.
Ob Gott das Wasser von der Trockenheit getrennt hat oder ein Urknall die Welt erschaffen hat, mag ich nicht zu entscheiden. Aber ich bin ganz sicher, dass Menschen mit ihren Fantasien und Märchen falsche Erklärungen anbieten. |
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