Ich sitze in einem Flugzeug, das sich mit etwas mehr als Schallgeschwindigkeit fortbewegt. D.h. Leute, die sich auf der Erde befinden, hören es krachen wenn das Flugzeug vorbeifliegt - ich höre nichts.
Ich hoffe, soweit stimmt das noch.
Jetzt laufe ich im Flugzeug in entgegengesetzte Fortewegungsrichtung, und zwar so schnell, dass ich mich für das Bezugssystem Erde mit einer Geschwindigkeit, die geringer als die Schallgeschwindigkeit ist, bewege. Nehme ich dann auch den Knall wahr?
Jetzt laufe ich im Flugzeug in entgegengesetzte
Fortewegungsrichtung, und zwar so schnell, dass ich mich für
das Bezugssystem Erde mit einer Geschwindigkeit, die geringer
als die Schallgeschwindigkeit ist, bewege. Nehme ich dann auch
den Knall wahr?
anders als bei der Relativitätstheorie ist hier das Bezugssystem nicht von Bedeutung. Der Überschallknall entsteht dadurch, daß gewissermaßen der Schall „zusammengedrückt“ wird; es entsteht eine Front aus sich überlagernden Wellen, die in ihrer Summe eine ziemlich hohe Amplitude haben und ergo recht laut sind. Stelle Dir einfach einen Schneepflug vor - das, was er am Straßenrand liegen läßt, ist der Überschallknall
Im Flugzeug selbst hörst Du den Knall eben deswegen nicht, weil er stetig von Dir weggedrückt wird. Auf der Erde kannst Du Dich aber gerne mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen - wenn Dich die Wellenfront erreicht, hörst Du den Knall.
Hallo Kerstin,
die Sache ist vieleicht leichter zu verstehen, wenn Du Dir erst mal überlegst, wie der Knall entsteht. Einen analogen 2-dimensionalen Vorgang kann man auf dem Wasser beobachten. Wasserwellen bewegen sich relativ langsam entlang der Oberfläche. Jedes Motorschiff fährt schneller als diese Wellen. Auch hier ist genau der gleiche Effekt zu beobachten: Die Bugwelle. Bei einem Überschallflugzeug ist die „Bugwelle“ dann Kegelförmig.
Die Bugwelle ist einfach die Überlagerung der vom Flugzeug zu verschieden Zeitpunkten ausgestrahlten Schallwellen. Der Beobachter, der von der Bugwelle getroffen wird, hört erst nichts und dann, wenn das Flugzeug den Beobachter schon passiert hat, hört er plötzlich gleichzeitig die zu vielen unterschiedlichen Zeiten ausgesendete Geräusche in Form eines Knalles. Danach hört er die normalen Flugzeuggeräusche.
Jetzt dürfte auch klar sein, daß man den Knall nicht hören kann, wenn man sich innerhalb des Bugwellenkegels mit einer beliebigen Geschwindigkeit nach hinten vom Flugzeug enfernt oder sich im Flugzeug befindet.
Im Flugzeug kann man den Knall sowieso nicht hören, weil 1. Die Luft im Flugzeug mitbewegt wird und deshalb die Bedingungen zur Entstehung des Knalls im Inneren des Flugzeuges nicht gelten und 2. weil die Geräusche außen entstehen.
Alle Klarheiten beseitigt ?
Jörg
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