Schallgeschwindigkeit in Röhre

Hi Zusammen,

also ich bin seit geraumer Zeit auf der Suche nach einer Formel, mit der ich die Schallgeschwindigkeit in einem Schlauch/ Röhre in Abhängigkeit vom Schlauchmaterial berechnen kann.
Bin bereits mehrfach über Kundt, Helmholtz und Kirchhoff gestolpert, habe allerdings nur in Erfahrung gebracht, dass die Schallgeschwindigkeit abhängig von der Lufttemperatur und vom Material des Schlauches ist.

Würde mich sehr über einen Link, Buchtip oder Formel freuen :smile:.

Gruß

Hallo,

die Schallgeschwindigkeit in einem Rohr ist nur abhängig vom Medium und dessen Eigenschaften, (wenn das Medium z.B. ein ideales Gas ist also nur von dessen Temperatur), und nicht abhängig von Eigenschaften des Rohres.

Gruß
Daniel

Hallo,

Prinzipiell wird Schall sowohl im Lumen der Röhre weitergeleitet, mit den bekannten Parametern wie angefragt, aber auch in der Röhre selbst! Dort ist dann natürlich das Röhrenmaterial der entscheidende Faktor.

Es grüßt

Der Daimio

Hallo,

OK, da hast du natürlich recht. Ich hatte bei der Frage tatsächlich nur an die Schallgeschwindigkeit im vom Schlauchmaterial umschlossenen Raum gedacht, nicht an die Schallgeschwindigkeit innerhalb der Schlauchwandung.

@Fragesteller: Googel mal nach Körperschall.

Gruß
Daniel

Vielen Dank für die Antworten. Nach Kichhoff „Schallgeschwindigkeiten in Röhren“ und einigen anderen hat neben der Temperatur eben halt auch das Material Einfluss.

Ich muss dazu sagen, es geht hier nicht um ein Musikinstrument. Das Prinzip ist kurz erklärbar. Ich habe einen Schlauch und am Ende einen Drucksensor. Nun möchte ich die Geschwindigkeit und die Dauer des Schalls (bzw. Druckwelle) berechnen, wenn ich irgendwo auf den Schlauch hau (Wie lange dauert es, bis der Sensor etwas misst).

Gruß

Hallo Besucher
Nachdem du dich zu einer Erklärung herabgelassen hast, kann ich dir sagen, dass zwischen Schallgeschwindigkeit und Druckwellen Ausbreitung ein, wenn auch geringer, Unterschied besteht.
Die Schallwellen Ausbreitung wird vom Medium Luft bestimmt, das wären ca. 330 m/s.
Die Druckwellengeschwindigkeit ist auch von der „Impulsstärke“ abhängig, desweiteren von der Elastizität der Schlauchwandung und dürfte in deinem Fall aber auch bei der Schallgeschwindigkeit in Luft liegen.

Gruß
Rochus

Hallo,

einen Schlauch und am Ende einen Drucksensor. Nun möchte ich
die Geschwindigkeit und die Dauer des Schalls (bzw.
Druckwelle) berechnen, wenn ich irgendwo auf den Schlauch hau
(Wie lange dauert es, bis der Sensor etwas misst).

Das brauchst du doch nicht zu berechnen wenn du es messen kannst.
Josef Müller schreibt 1903 in seinem Buch: Über schallgeschwindigkeit in röhren:
„Die von Helmholtz und Kirchhoff aufgestellte Formel hat keine allgemeine Gültigkeit, wenn sie auch die Verzögerung die der Schall in Röhren erleidet, annähernd wiedergiebt.“

Bei hohen Tönen soll die Verzögerung sogar vernachlässigbar sein.

Vielleicht ist dein „Drucksensor“ (Verwendungszweck?, Type?, Datenblatt) so unempfindlich, daß er nichts anzeigt. Ich würde ein hochempfindliches Mikrophon verwenden.

Grüße

watergolf

Nachdem du dich zu einer Erklärung herabgelassen hast, kann
ich dir sagen, dass zwischen Schallgeschwindigkeit und
Druckwellen Ausbreitung ein, wenn auch geringer, Unterschied
besteht.

Sorry wenn das vielleicht falsch rüber gekommen ist, „zu einer Erklärung herabgelassen hast“ klingt so böse :wink:

Ich schreib grad meine Bachelorarbeit über dieses Thema und da es sich um ein neues System handelt, muss ich da zwecks Geheimhaltung etwas vorsichtig sein.

Da ich noch relativ am Anfang von meinen Recherchen stehe, habe ich mich natürlich erst mal über den Unterschied zwischen Druckwellen- und Schallausbreitung informiert. Bin hier zu dem Schluß gekommen, dass dies in meinem Fall (niederfrequenter Bereich) als Gleich gestellt werden kann (Bitte korrigiert mich falls ich da falsch liege).

Das mit dem Messen ist natürlich auch geplant, allerdings muss ich das ganze eben im Vorfeld theoretisch berechnen. Daher suche ich eben eine Formel mit der ich das kann, bzw ein Buch das mich da weiterbringt.
Ich habe das natürlich auch gelesen, dass die von Kundt und Kirchhoff aufgestellten Formeln keine allgemeine Gültigkeit haben (deswegen suche ich eine Formel die das Material und den Querschnitt berücksichtigt). Nur da diese Wiederlegung bereits Anfang des 19 Jahrhunderts in Form von wissentschaftlichen Arbeiten und diversen Dissertationen stattgefunden hat, habe ich gehofft das mittlerweile jemand eine Formel aufgestellt hat :wink:

Bin über jede Hilfe dankbar.

Gruß

Hallo,

Bei hohen Tönen soll die Verzögerung sogar vernachlässigbar
sein.

Ist die Schallgeschwindigkeit von der Frequenz abhängig?
Gruß
loderunner

Hallo,

Die Druckwellengeschwindigkeit ist auch von der „Impulsstärke“
abhängig, desweiteren von der Elastizität der Schlauchwandung
und dürfte in deinem Fall aber auch bei der
Schallgeschwindigkeit in Luft liegen.

Wie das?
Gruß
loderunner

Hallo,

Ist die Schallgeschwindigkeit von der Frequenz abhängig?

Lese halt mein Posting aufmerksam durch. Ich wiederhole gerne die Stelle:
„Die von Helmholtz und Kirchhoff aufgestellte Formel hat keine allgemeine Gültigkeit, wenn sie auch die Verzögerung die der Schall in Röhren erleidet, annähernd wiedergiebt.“
Bei hohen Tönen soll die Verzögerung sogar vernachlässigbar sein.

Das sollen die beiden, Helmholtz und Kirchoff, " in Röhren" herausgefunden haben.
Kaufe dir das von mir angegebene Buch, falls du an dem von den Physikern verwendeten Röhrenmaterial und dem genauen Versuchsaufbau interessiert sei solltest.

Das von mir angegebene Buch (‚Über schallgeschwindigkeit in röhren‘) aus dem ich zitierte, ist die Dissertation des Herrn Josef Müller. Bei Amazon kostet es ca. € 18.

Mir kommt es eigentlich nur darauf an, ob der Fragesteller des UP, „Besucher23“, das Literaturzitat verstanden hat.

Grüße

watergolf

Hallo,

Ist die Schallgeschwindigkeit von der Frequenz abhängig?

Lese halt mein Posting aufmerksam durch.

Habe ich. Leider beantwortet es obige Frage genau gar nicht. Deine Wiederholung ist deshalb völlig sinnfrei.

Kaufe dir das von mir angegebene Buch, falls du an dem von den
Physikern verwendeten Röhrenmaterial und dem genauen
Versuchsaufbau interessiert sei solltest.

Wir sind hier nicht im Brett ‚Esoterik‘. Wenn Du das Buch besitzt und auch gelesen hast, sollte es Dir doch nicht schwerfallen, meine einfache Frage zu beantworten, oder?

Nun gut…

Gruß
loderunner

@watergolf93, also ich habe das Zitat auch gelesen und soweit verstanden. Das einzige wo ich noch ein wenig hänge ist, ob diese Verzögerung sich auch auf die aller erste Welle auswirkt oder sich nur auf die danach folgenden Wellen. :smile: (Ich hoffe ich habe das richtig formuliert)

Es geht mir im Grunde nur darum, das ich auf den Schlauch hau und dann berechnen möchte, wie lange es dauert, bis der Sensor am Ende von dem Schlauch dann das erste Mal etwas misst.

Gruß

Hallo,

Es geht mir im Grunde nur darum, das ich auf den Schlauch hau
und dann berechnen möchte, wie lange es dauert, bis der Sensor
am Ende von dem Schlauch dann das erste Mal etwas misst.

Na das haben wir doch schon durchgekaut: Das soll mit der von Helmholtz und Kirchhoff aufgestellten Formel gelingen (siehe Josef Müller).
Wenn man einen 343,8 Meter langen (Garten-) Schlauch bei 20 °C Umgebungstemperatur und 1013 hPa Luftdruck nimmt und haut an einem Ende darauf, sollte – falls keine Verzögerung auftritt – der Schall nach 1,0 Sekunde am anderen Ende ankommen.
Was kommt denn bei deiner Berechnung nach Helmholtz und Kirchhoff heraus?
Sind es 1,1 Sekunden, nur um eine Hausnummer zu nennen?
Hast du vielleicht 1,2 Sekunden mit deinem Drucksensor gemessen?
Welchen Schwankungen unterliegen deine einzelnen Messungen?

Was soll denn da noch die untenstehende Frage?

verstanden. Das einzige wo ich noch ein wenig hänge ist, ob
diese Verzögerung sich auch auf die aller erste Welle auswirkt
oder sich nur auf die danach folgenden Wellen. :smile: (Ich hoffe

Ob die Verzögerung sich auch auf die aller erste Welle auswirkt oder nicht ist doch völlig unwichtig für deine Fragestellung siehe oben: „Es geht mir im Grunde nur darum, …“.

Hast du dich schon gefragt, wo die von Helmholtz und Kirchhoff beobachte Verzögerung überhaupt herkommt und ob beide auch: „die aller erste Welle“ in ihren Arbeiten verzögerungsmäßig behandelt haben?

Grüße

watergolf