Das Prinzip des Seins

Es ging einzig und allein um die Aussage, dass die Welle nicht schneller wird als die auslenkende Ursache - hier also die anschiebende Hand. Eine Bugwelle wird sowieso erzeugt und dass die auslenkende Bewegung irgendwann stoppt, ist auch klar. Im Raum steht die These, dass eine Schallwelle nur durch einen Schallerzeuger verursacht werden kann, der sich mit Schallgeschwindigkeit bewegt und daraus folgt dann, dass eine Lichtwelle im Rahmen dieser Äthertheorie nur durch einen Lichtwellenerzeuger verursacht werden kann, der sich mit mindestens Lichtgeschwindigkeit bewegt.

mfg

Ich glaube nicht, dass die Welle nicht schneller als auslenkende Ursache sein kann. Die Wellengeschwindigkeit hängt mit der Elastizität des Mediums zusammen.

Hallo Big Mac !

Ich glaube nicht, dass die Welle nicht schneller als auslenkende Ursache sein kann. Die Wellengeschwindigkeit hängt mit der Elastizität des Mediums zusammen.

Da hast du wahrscheinlich recht. Stelle dir eine zähere Flüssigkeit als Wasser vor und du wirst sehen,dass die Welle langsamer läuft.
Die Wellengeschwindigkeit ist von der Elastizität des Mediums vorgegeben.

Mit Gruß Hannes

Am Anfang stand die Frage, ob eine Welle in Wasser oder Luft schneller als der auslenkende Wellenerreger sein kann. Wobei dieser Wellenerreger ohne irgendwelche Zusatzvorrichtungen funktionieren soll. Als anschauliches Beispiel kann man mit der Hand in einem Wasserbecken eine Welle erzeugen und wird sehen, dass sich die Welle nicht plötzlich schneller werdend vom Wellenerreger löst. Aus dieser Beobachtung kann gefolgert werden, dass für die Erzeugung einer Schallwelle in Luft auch eine Auslenkung durch den Wellenerreger mit Schallgeschwindigkeit erforderlich ist. Dies stellt sodann die Grundlage für diese Äthertheorie dar, dass für die Erzeugung einer elektromagnetischen Welle oder speziell eines Lichtsignals auch die Bewegung eines Objektes mit Lichtgeschwindigkeit im Äther des Vakuums notwendig ist.

mfg

Stellen Sie sich einen gewöhnlichen Lautsprecher vor, der einen Sinuston von 100Hz abgibt. Die Auslenkung s der Membran betrage:

s(t) = 5mm * sin((2*pi*100Hz)*t)

Die Geschwindigkeit der Membran ist dann:

v(t) = ds(t)/dt = 5mm * 2*pi*100Hz * cos((2*pi*100Hz) t)

Die maximale Geschwindigkeit der Membran ist dann:

vMax = 5mm * 2*pi*100Hz = 3,14m/s.

Der konventionelle Wert der Schallgeschwindigkeit beträgt 343m/s.

Sie können nun mit einem Kumpel, einem Sinusgenerator, einem Ghettoblaster, einer Stoppuhr, einem Maßband und einer Taschenlampe einen Versuch im Freien durchführen, der zeigt, ob der Sinuston für 100m Wegstrecke eher so ca. 0,3 Sekunden oder eher so ca. 32 Sekunden benötigt.

Dazu die Lautstärke so einstellen, dass die Membran ca. +-5mm schwingt. Dann Positionen in 100m Abstand einnehmen. Dann einer gleichzeitig Taschenlampe und Blaster einschalten. Der andere den Abstand von Licht und Tonempfang stoppen.

Gruß
Faber

Du gehst hier wiederum von einem Lautsprecher aus. Wobei ich von einem bewegten Kolben ohne Zusatzvorrichtungen gesprochen hatte.



Können wir also einmal systematisch vorgehen: Es ist ein metallischer bewegter Kolben ohne sonstigen Papptrichter vorhanden. Dieser Kolben wird unterschiedlich schnell bewegt. Es sollte eigentlich klar sein, dass seine Bewegung keine Luftbewegung auslöst, die schneller als die Kolbenbewegung ist, d.h. wenn die "Kolbenmembran" sich mit 100 m/s bewegt, dann hat die mitbewegte Luft auch maximal diesen Geschwindigkeitswert. Hieraus ist wiederum zu folgern, dass keine Schallwellen erzeugt werden, weil diese Schallgeschwindigkeit haben müssen - und werden sie nicht entsprechend schnell angeschoben, haben sie auch keine Schallgeschwindigkeit und sind dann auch keine Schallsignale. Allerdings wird ein Schallsignal erzeugt, wenn die "Kolbenmembran" die Schallmauer durchbricht, z.B. bei 333 m/s.

Lautsprecher unterliegen wiederum völlig anderen Bedingungen und es würde darum gehen wie Schall an den Grenzflächen von klingenden Materialien erzeugt wird.

mfg

-Anwort entfernt-

Wie bereits gesagt, erstmal ohne Sonderkonstruktionen. Denn wie willst du ohne Trick 17 den gesamten Impuls einer sehr schweren Kugel auf eine leichte übertragen? Wobei hier die Altagserfahrung mit Luft und Wasser hinzu kommt, dass weder Wasser noch Luft von dem Wellenerreger abprallen und sich plötzlich schneller als dieser bewegen.

mfg

Meine Antwort oben war komplett daneben, Blödsinn. Bitte ignorieren!


Dann wird der Versuch aufwändiger: die Lautsprechermembran muss durch einen metallischen Kolben (Scheibe) ersetzt werden.


Die Moleküle der Luft haben bereits vor Anregung durch den Kolben eine Geschwindigkeit. Die einzelnen Moleküle bewegen sich unterschiedlich schnell in unterschiedliche Richtungen. Bei 15°C liegt der Betrag der Geschwindigkeit im Durchschnitt bei 340m/s. Die Moleküle stoßen sich alle naslang miteinander. Der Kolben (oder eine Lautsprechermembran) ändert nun die Geschwindigkeitsvektoren von Molekülen in seiner Gegend. Bei 100Hz liegen typische Betragsänderungen um ca. 1%.

Der Kolben ändert die Geschwindigkeitsverteilung in seiner Umgebung. Das betrifft in erster Linie die Richtung der Geschwindigkeiten. Der Mittelwert des Betrags der Molekülgeschwindigkeiten bleibt aber im wesentlichen gleich bei 340m/s. Die Änderung der Geschwindigkeitsverteilung wird daher mit 340m/s in die Ferne übertragen.

So (oder jedenfalls so ähnlich) sieht es im Prinzip aus. So kommt es, dass das Medium Luft langsame Bewegungen des Kolbens oder der Membran schnell überträgt. Das funktioniert für einen kurzen Kolbenstoß genauso, wie für eine Membran, die eine reine Sinusschwingung oder Heino-Songs von sich gibt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der lokalen Störung ist unabhängig von der Geschwindigkeit des Objekts, das die Störung verursacht.

Gruß
Faber

Wenn allerdings der "Membrankolben" eine Geschwindigkeit unterhalb von 300 m/s hat, dann wirst du kein signifikant hörbares Schallsignal wahrnehmen. Sonst würde jedes fahrende Automobil wie ein Riesenlautsprecher wirken. Bezüglich der Molekülbewegungen in Gaskörpern oder Flüssigkeiten sollte auch bedacht werden, dass es sich um räumlich begrenzte Molekülbewegungen handelt, die mehr oder minder am selben Ort stattfinden. Wenn man einen sehr großen Impuls hat, der auf eine kleine Masse so wirkt, dass sich beide Massen danach zusammen bewegen, so gilt, dass ausschließlich der Impuls der großen Masse danach ein Rolle spielt. Was für das Beispiel bedeuten soll, dass durch den bewegten "Membrankolben" den Molekülen die Bewegung aufgezwungen wird und deren vorheriger Bewegungszustand absolut nicht mehr interessiert.
So komme ich doch immer wieder darauf, dass sich erst dann eine Schallwelle bildet, wenn der Kolben selber die Schallgeschwindigkeit erreicht hat.

mfg