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Schallwellen, Schockwellen und Co.

Zurich

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Der Lustmolch
Zuerst kommt das Licht (Lichtwelle), nachher die Akustik bzw. der Ton (Schallwelle bzw. Schockwelle). Immer! :D

Vulkan:
https://www.youtube.com/watch?v=2XlDa3WxVJ0

Atombombe:
https://www.youtube.com/watch?v=xieJItBPr10

Durchbrechung der Schallmauer:
https://www.youtube.com/watch?v=VnNBsLNsiSQ

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Immer wieder faszinierend.

Und jetzt soll mir noch jemand sagen, dass Physik nicht geil ist! :D
 

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Physik ist geilste wo gibt, geiler als 10 dröge Götter

Ich fand das schon als Kind total faszinierend als ich im alten Volksparkstadion (HSV) auf der gegenüberliegenden Tribüne einen Böller explodieren sah deutlich bevor ich den Knall hörte
 
Was ist eine Schallwelle???

Die Schallwelle ist eine sogenannte Longitudinal-Welle (eine Welle die sich in Dicht- und weniger-Dicht definiert und sich so ausbreitet) (im Gegensatz zu Transversal-Wellen die nach Oben und Unten ausschlagen, wie die Wasserwelle). Das Medium für die Schallwelle ist die Luft. Die dicht/weniger-dicht Regionen breiten sich so 3D bzw. Kugelförmig in den Raum aus. Die Luftmoleküle selber bewegen sich kaum von der Stelle (sie wandern nicht!!!) nur die Welle (also die Energie).

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Und wie alle Wellen hat auch die Schallwelle eine bestimmte Ausbreitungs-Geschwindigkeit. Da diese (im Gegensatz zu Licht) sehr klein ist, können Objekte, die sie aussenden, sie gar einholen (Durchbruch der Schallmauer) oder wenigstens verzerren (Dopplereffekt), falls die Geschwindigkeit nicht soo hoch ist.




Der Dopplereffekt sehr gut erklärt:

https://www.youtube.com/watch?v=bfWRtnvdnV8



Bei erhört ein lautes Objekt seine Geschwindigkeit immer näher zur Schallgeschwindigkeit (Schallmauer) verdichten sich in Bewegungsrichtung die Schallwellen. Sie werden also dichter (der Ton höher) [linkes Bild = Unterschall-Geschwindigkeit]. Ist die Geschwindigkeit dann sooo hoch dass dann die Schallgeschwindigkeit erreicht wird, gibt es eine maximale Verdichtung der Schallwellen in Bewegungsrichtung (dadurch entsteht der Knall) [mittleres Bild = Schall-Geschwindigkeit]. Nach dem überschreiten dieser Geschwindigkeit, ist es wieder ruhiger (es herrscht Überschall). Die Schallwellen aber kommen sich selber nicht mehr hinterher und ein Kegel ensteht (Mach'scher Kegel) [rechtes Bild = Überschall-Geschwindigkeit].


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Exkurs

Dieses erforderliche "Medium" bei den genannten Wellen (Luft, Wasser) spielte bei Licht eine ganz besondere Rolle ... man hatte angenommen, dass auch Licht ein Medium bräuchte und es "Äther" genannt, das Universum sollte voll von Äther sein, jedoch gelang es niemals den Äther nachzuweisen. Die Physik befand sich durchaus in einer Art Krise, bis Einstein sie 1905 auflöste indem er im Rahmen der speziellen Relativitätstheorie eine Lösung Vorschlug, in der ein Äther überflüssig wurde.

Nichtsdestotrotz gibt es bis heute "Einsteinwiderleger", die das ganze für eine Verschwörung halten und immer noch auf den Äther pochen. In der Physik jedoch spielt dieser Äther keine Rolle.
 
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