Akustik und Wellenlehre

Zusammenfassung

Die Schallausbreitung stellt sich in einem eindimensionalen Gebilde, wie einem (zylindrischen) Stab (Abb. I4), besonders einfach dar. Wir schlagen den Stab, etwa mit einem Hammer, am einen Ende an und erzeugen dadurch eine Kompressionsstelle, die sich nun längs des Stabes mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Es ist zweckmäßig zur Erfassung der Aufgabe, sich die Verhältnisse zu skizzieren. Der schraffierte Teil sei die Kompressionsstelle, die sich in der Stoßzeit τ ausbildet. Der Einfachheit halber wird man die während dieser Zeit wirkende Stoßkraft K als konstant annehmen. Nach Aufhören der Kraftwirkung pflanzt sich die Kompression durch den Stab hin fort und hat in irgendeiner Zeit t (nach ihrer Ausbildung) die Strecke l durchlaufen. Es ist die Schallgeschwindigkeit

$$c = {l \over t}.$$

(1)

Sie ist aber auch

$$c = {\lambda \over \tau },$$

(2)

wenn λ die von der Größe der Kraft unabhängige Strecke bedeutet, welche in der Stoßzeit τ von der Kompression erfaßt wird.