Konzert

Lillybluemchen · Anmeldungsdatum: 03.01.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Links und rechts an einer Konzertbühne stehen zwei große Lautsprecher im Abstand von 20 m. Der Schall ¨
wird in beiden phasensynchron abgegeben. Sie stehen 35 m genau vor der rechten Box. Welche Frequenzen
können Sie an dieser Stelle nicht oder nur sehr leise hören?
Die Schallgeschwindigkeit beträgt 334 m/s.

Meine Ideen:
Wisst ihr hierzu eine Lösung? Wäre super wenn mir einer helfen könnte smile

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Willkommen im Physikerboard!

Wir helfen Dir gerne! Wo gibt es denn Schwierigkeiten?

Viele Grüße
Steffen

Lillyblümchen · Gast

Danke für die schnelle Antwort. smile

Ich weiß leider nicht wie ich anhand der gegebenen Daten die Lichtgeschwindigkeit errechnen soll unglücklich

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Keine Angst, die Lichtgeschwindigkeit brauchst Du hier gar nicht. Du hast zwei Schallwellen gleicher Frequenz, die auf unterschiedlich langen Wegen zu Dir kommen. Wann löschen die sich aus?

Lillyblümchen · Gast

Ich meinte eigentlich Schallgeschwindigkeit Big Laugh

Wenn beide gegensätzlich schwingen löschen sie sich doch aus oder?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Ganz genau! Also muss der Wegunterschied der Lautsprecher zum Hörer so sein, dass die zweite Welle "gegensätzlich" ankommt.

Das nennt man eigentlich gegenphasig, also um eine halbe Wellenlänge (oder 1,5 Wellenlängen, 2,5 Wellenlängen usw.) verschoben.

Du kennst den Wegunterschied der beiden Boxen zu Dir (Pythagoras!). Nun berechne daraus die Frequenzen.

Lillyblümchen · Gast

Also stehe ich 40m von der linken Box entfernt. Und nun muss ich beide Frequenzen berechnen?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Nein, die Frequenz ist ja dieselbe. Die Welle hat aber nach 35 Metern eine andere Phasenlage als nach 40,31 Metern (hier sollte schon auf Zentimeter gerundet werden).

Versuch mal, eine Formel für diese Phasenlage aufzustellen. Und dann rechne die kleinste Frequenz aus, bei der die Phase 180 Grad beträgt.

Lilyblümchen · Gast

Ich habe jetzt im Internet gesucht doch finde nichts womit ich anhand der Entfernung zu den Lautsprechern und der Schallgeschwindigkeit die Frage beantworten kann. unglücklich

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Lilyblümchen · Gast

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wir suchen also die Frequenz, bei der eine Welle nach 40,31 Metern gegenüber einer Welle nach 20 Metern um eine halbe Wellenlänge verschoben ist. Wieviel beträgt also die halbe Wellenlänge? Wieviel die ganze? Was ergibt sich für die Frequenz?

Und dann weiter: statt 0,5 Wellenlängen nun 1,5 Wellenlängen. Und dann 2,5. Und so weiter. Denn immer dann entsteht Auslöschung.

Findest Du eine allgemeine Formel für alle Frequenzen?

Lilyblümchen · Gast

f = 1 / T und f = c / λ
Also wäre ja die Wellenlänge die Entfernungen und c die Schallgeschwindigkeit?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Nein, die Entfernungen bleiben 20 und 40,31 Meter.

Aber deren Unterschied ist eine halbe Wellenlänge (oder 1,5 oder 2,5 oder...) bei Auslöschung.

Jetzt?

Lillybluemchenn · Gast

Meinst du mit 20m die 35m oder wirklich mit den 20m den Abstand zu der anderen Box? Ich habe jetzt die Formel für die Frequenz. Die ist ja v / (2*pi*r)
Ich weiß noch nicht ganz was ich mit den Wellenlängen machen soll.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Sorry, ich meinte natürlich 35 statt 20.

Mit f = c / λ brauchst Du eigentlich nur einzusetzen.

Was ein Unterschied mathematisch bedeutet, weißt Du ja.

Lillybluemcheenn · Gast

Okay also c ist ja die Schallgeschwindigkeit 334m/s.
Lamda ist der Abstand also die 35 und 40,31m.
c/lamda wäre bei 35m 9,54Hz und bei 40,31m 8,28Hz.
Somit ist die Rechte Box 1,25 Hz lauter.

Lillybluemcchen · Gast

Vielleicht verstehe ich auch die Frage nicht.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Lillyblümchen · Gast

Also die 5,31m muss ich um ein vielfaches multiplizieren damit es auf die Schallgeschwindigkeit kommt?
Ich habe echt keinen Ansatz mehr was man machen kann

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Wie gesagt, die halbe Wellenlänge sind die 5,31 Meter. In diesem Fall kommt ein Maximum der zweiten Welle bei Dir an, wenn das Maximum der ersten schon durch ist und sie gerade das Minimum hat.

Mathematisch also:

Jetzt aber. Und dann gleich weiter mit

, denn auch dann trifft Maximum auf Minimum.

Lillyblümchen · Gast

Dann wären das ja 31,45 Hz
Dann 94,35 Hz
Würde die Antwort auf die Frage dann sein, dass ich bei jeweils 31,45 Hz und 94,35 Hz nichts hören kann da sich die Wellen aufheben?
Wäre das die gesuchte Antwort?

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

So ist es.

Ich hoffe allerdings, Du kannst Dir diese Auslöschung auch richtig vorstellen, also warum es gerade bei diesen Frequenzen passiert. Gestern habe ich bestimmt dreimal eine simple Erklärung schreiben wollen und immer wieder aufgegeben.

Es ist in der Tat recht abstrakt und keine Schande, wenn man es nicht sofort versteht. Aber versuch es Dir mal vorzustellen, wie die beiden Schallwellen gleichzeitig loslaufen und dann zeitversetzt bei Dir ankommen. Dieses Vorstellungsvermögen ist es ja eigentlich, um das es bei der Aufgabe geht. Die Formeln und auch das Ergebnis sind weniger entscheidend.

Viele Grüße
Steffen

Lillyblümchen · Gast

Okay Dankeschön. Und auch danke für die Nerven mit mir Big Laugh

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Ich erinnere mich an ein Video mit Walter Lewin, in dem er einen Ton auf die beiden PC-Lautsprecher gibt. Ich habe mit einem Ohr (das andere zugehalten) nach dem Punkt gesucht, an dem sich beide Töne auslöschen.

Doch Walter Lewin hat unüberschaubar viele Vorträge gehalten und ich finde das youtu.be Video nicht wieder.

lampe16 · Anmeldungsdatum: 21.03.2010 Beiträge: 319

Noch ein Nachtrag: Die Animation Kreisförmige Welle auf der Wasseroberfläche kann durch Analogiebildung bei der Anschauung helfen, wie das Schalldruckfeld um einen Lautsprecher verläuft. Der senkrechten Auslenkung gegenüber der ungestörten Wasseroberfläche entspricht der Schalldruck, der sich dem Atmosphärendruck überlagert..

p.s.
Kann mir mal jemand beii der Link-Syntax des Boards helfen?

Kein Problem, ist gefixt. Da stand [/url ] (mit Leerzeichen) statt [/url]. Steffen