2.1 Grundbegriffe und Definitionen (2/5)

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Schallwelle
 
Schallwelle ist eine räumliche und zeitliche Bewegung (Zustandsänderung) mit periodischer Positionsänderung der Moleküle. Die Energie der Schwingung breitet sich mit der Schallgeschwindigkeit aus.

• In den Gasen (auch Luft) und unendlich ausgedehnten Flüssigkeiten breitet sich der Schall als Longitudinalwelle aus, d.h. die Gasteilchen (Luftteilchen) bewegen sich unter dem Schalleinfluss in Ausbreitungsrichtung um ihre Ruhelage hin und her. Je nach Frequenz werden die Teilchen abwechselnd komprimiert und dilatiert, Bild 2.3, oben links.

• In unendlich ausgedehnten festen Körpern gibt es neben den Longitudinalwellen auch Wellen, bei denen die Teilchen quer (transversal) zur Schallausbreitungsrichtung um ihre Ruhelage schwingen (Transversalwellen), Bild 2.3, oben rechts.

• In stab- und plattenförmigen Festkörpern breiten sich Oberflächen-, Dehn-, Torsions- und Biegewellen aus. Die wichtigste Wellenart ist hierbei die Biegewelle. Die Festkörperteilchen führen bei den Biegewellen eine Transversalbewegung kombiniert mit einer Winkeldrehung aus.

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Die folgende Animation stellt die Bewegung der Luftmoleküle bei der Schallausbreitung anschaulich dar:

Bild 2.3: Schematische Darstellung von Schallwellenarten. <br>

Interaktive Elemente wie die Schallausbreitungswellen verdeutlichen anschaulich bauphysikalische Gesetzmäßigkeiten. Durch einfaches Bedienen der Steuerknopfe lassen sich in diesem Fall unterschiedliche Schallausbreitungswellen animieren.