Hat eine akustische Welle eine Beschleunigung

zulu13 · Gast

Hallo,

Frage interessehalber: Hat eine akustische Welle eine Beschleunigung ?

Danke

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 2019

Was genau meinst du? Die Welle an sich, also die Bewegung der Wellenberge und Wellentäler oder die einzelnen schwingenden Teilchen des Mediums?

- Nils

Zulu13 · Gast

Ja genau das

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7244

Also beides? Augenzwinkern

Ok, fangen wir mit der Bewegung der Welle selbst an.

Wenn Du einmal in die Hände klatschst, entsteht dadurch eine kurze Luftverdichtung. Diese Verdichtung fängt sofort danach an, sich als Kugelwelle rund um Deine Hände mit Schallgeschwindigkeit auszubreiten. Das Ausbreiten dieser Verdichtung geschieht mit konstanter Geschwindigkeit, daher gibt es hier keine Beschleunigung.

Nun zur Wirkung der Welle:

Wenn die Welle während ihrer Ausbreitung an ein ruhendes menschliches Trommelfell oder eine ruhende Mikrofonmembran gelangt, setzt sie diese in Bewegung und ein Knall wird wahrgenommen. Wenn die Membran vorher in Ruhelage war, wird sie also aus dieser bewegt. Dies geschieht mit einer bestimmten Schwinggeschwindigkeit, die ihrerseits auch nicht sofort maximal ist, sondern dafür etwas Zeit braucht, was man dann mit der Schwingbeschleunigung bezeichnet.

Viele Grüße
Steffen

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18067

Kurz: die Wellenfront als kollektive Bewegung der Gas- oder Wassermoleküle bewegt sich mit konstanter Schallgeschwindigkeit; die einzelnen Moleküle werden beschleunigt.

zulu13 · Gast

Danke für Eure Antworten.

Damit ich es richtig verstehe: die Moleküle der Luft, die sich ein Stückchen in Ausbreitungsrichtung bewegen, haben eine Beschleunigung. Sie bleiben aber nach einer kurzen Strecke wieder "stehen"

Die Wellenfront als ganzes hat aber instantan nach dem Klatschen gleich Schallgeschwindigkeit. Wenn man also eine Beschleunigung der Wellenfront berechnen würde, wäre die Beschleunigung unendlich.

korrekt so ?

Danke vorab

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18067

Stark vereinfacht: ja

A.T. · Anmeldungsdatum: 06.02.2010 Beiträge: 343