… Nein, ausnahmsweise nicht. 
… Nein, ausnahmsweise nicht.
*mirdenangstschweißvonderstirnwischundgelobtseimichaelsag*
Hallo!
Weil Du speziell eine Richtigstellung gewünscht hast:
Dieser Knall entsteht meines Wissens durch einen
Verdichtungsstoß direkt vor dem Flugzeug. Diese
Druckschwankung breitet sich auch aus und wenn sie uns
erreicht hören wir den Knall.
Das ist so nicht ganz richtig. Der Knall ist der Mach’sche Kegel. Dieser wiederum ist die Einhüllende aller Schallwellen, die vom Düsenjäger ausgehen. Wenn man mit genau Mach 1 fliegt, so „stapeln“ sich alle Wellenfronten direkt beim Flugzeug. Das kann man als „Schallmauer“ bezeichnen. Sobald das Flugzeug schneller fliegt, bildet diese „Schallmauer“ keine Ebene mehr, sondern einen Kegel, an dessen Spitze sich das Flugzeug befindet.
Auf einen zweiten Blick erscheint Deine Antwort dann doch richtig, nämlich wenn man den „Verdichtungsstoß“ nicht als einmaliges Ereignis, sondern als Stoßwelle auffasst.
Mit meiner ursprünglichen Kritik hatte mich aber nicht in erster Linie gegen Dich gewandt
Michael
Hallo Michael,
Sobald das Flugzeug
schneller fliegt, bildet diese „Schallmauer“ keine Ebene mehr,
sondern einen Kegel, an dessen Spitze sich das Flugzeug
befindet.
was meinst du mit „Ebene“?
Hallo!
Überzeugender Link … da kann ich nur hoffen das es den von
mir beschriebenen Effekt auch nicht gibt und zumindest ab und
zu auch auftritt.
Ich kann Dich beruhigen, den gibt es. Der ist allerdings nicht für die bekannten Kondensstreifen verantwortlich.
Michael
Überschall - Gedankenexperiment: Flug im Kreis
Hallo zusammen.
Das ein kontinuierliches Ereignis (Flug mit Überschallgeschwindigkeit) beim Beobachter als diskretes Ereignis (Knall) ankommt ist ja schon etwas verwirrend, aber eine Sache kann ich mir trotz Verständnis nicht vorstellen.
Was höre ich, wenn ein Flugzeug um mich herum auf einer Kreisbahn fliegt? Also, das Flugzeug fliegt mit Überschallgeschwindigkeit und ich stehe im Zentrum der geflogenen Kreisbahn.
Höre ich einen kontinuierlichen Knall? Wie soll der denn klingen?
Cheers,
Ferdinand
Hallo zusammen.
Das ein kontinuierliches Ereignis (Flug mit
Überschallgeschwindigkeit) beim Beobachter als diskretes
Ereignis (Knall) ankommt ist ja schon etwas verwirrend, aber
eine Sache kann ich mir trotz Verständnis nicht vorstellen.Was höre ich, wenn ein Flugzeug um mich herum auf einer
Kreisbahn fliegt? Also, das Flugzeug fliegt mit
Überschallgeschwindigkeit und ich stehe im Zentrum der
geflogenen Kreisbahn.Höre ich einen kontinuierlichen Knall? Wie soll der denn
klingen?
als vermutung würde ich anbringen, dass du dich permanent in der druckwelle befinden würdest und somit dauerhaft im amplitudenmaximum der welle. meiner meinung nach ein konstantes normales geräusch.
Hallo Ferdinand,
der Überschallknall ist ein sehr lautes, sehr kurzes Schallereignis; ein Verdichtungsstoß, um genau zu sein. Schall sind Druckschwankungen in der Luft. Wenn du es tatsächlich schaffst, dich ständig an genau dem Ort aufzuhalten, wo der Verdichtungsstoß auf deine Ohren trifft, hörst du…nichts. Das menschliche Gehör nimmt DruckSCHWANKUNGEN wahr. Aber in oben geschildertem, zugegebenermaßen eher akademischem Fall kommen an deinen Ohren keine Druckschwankungen an, sondern ein konstanter Überdruck.
Da dir aber das Einnehmen dieser „Idealposition“ in der Realität nie gelingen wird, wirst du bei dem Versuch in unregelmäßigen Abständen immer wieder den Überschallknall hören, genau dann nämlich, wenn er mal wieder zufällig deine Ohren trifft.
MfG Daniel
MOD: Vollzitat gelöscht.
Wenn du es tatsächlich
schaffst, dich ständig an genau dem Ort aufzuhalten, wo der
Verdichtungsstoß auf deine Ohren trifft, hörst
du…nichts.
würde man „nichts“(oder nur ein leichtes brummen) nicht nur dann hören, wenn von links und rechts(180grad entgegengesetzt) 2 schallwellen gleichzeitig kämen?
ich denke nicht.
Da man sich ja permanent in der Amplitude des Verdichtungsstoß befinden, gibt es ja keine Druckschwankung also auch kein Krach.
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
würde man „nichts“(oder nur ein leichtes brummen) nicht nur
dann hören, wenn von links und rechts(180grad entgegengesetzt)
2 schallwellen gleichzeitig kämen?
ich denke nicht.
mich würde ein link darüber freuen. bei wikipedia steht nur: entgegengesetzte polarität.
Da man sich ja permanent in der Amplitude des Verdichtungsstoß
befinden, gibt es ja keine Druckschwankung also auch kein
Krach.
man(oder besser ein mikrophon) befindet sich permanent in der maximalen druckschwankung, das stimmt. somit wird der überdruck permanent und äußert sich nicht mehr als schall. der knall ist eliminiert.
im gegensatz zum überschallknall, der nur von einem teil des fluzeugs(abhängig von seiner form) verursacht wird und somit als punktförmige quelle angenommen werden kann, löschen sich die anderen schallwellen nicht aus, da sie vom gesamten flugzeug abgegeben werden…zumindest überstegt das gerade mein vorstellungsvermögen, wie das funktionieren sollte:smile:
MOD: Vollzitat gekürzt.
man(oder besser ein mikrophon) befindet sich permanent in der
maximalen druckschwankung, das stimmt. somit wird der
überdruck permanent und äußert sich nicht mehr als schall. der
knall ist eliminiert.
im gegensatz zum überschallknall, der nur von einem teil des
fluzeugs(abhängig von seiner form) verursacht wird und somit
als punktförmige quelle angenommen werden kann, löschen sich
die anderen schallwellen nicht aus, da sie vom gesamten
flugzeug abgegeben werden…zumindest überstegt das gerade
mein vorstellungsvermögen, wie das funktionieren sollte:smile:
Das ist richtig. Mir zumindest ging es hier auch nur um den Knall. Allerdings müssten sich die restlichen Geräusche vom Flugzeug doch ebenfalls eliminieren (aus dem gleichen Grund). Das Flugzeug befindet sich ja im stationären Kreisflug, die enstehenden Geräusche sind also ebenfalls stationär. Ein Mikrophon in der Mitte erfasst also zu jedem Zeitpunkt den gleichen Schall … hier kommt es also auch zu keinen Druckschwankungen oder hab ich hier einen Denkfehler.
Ob das nun ein Verdichtungsstoß also einfach eine große Druckdifferenz ist oder eben nur ein kleine ist ja egal … auch das es die Quelle punktförmig angenommen werden kann dürfte egal sein, es kommt nur auf einen stationären Zustand an.
Sowas müsste sich doch eigentlich mal experimentell prüfen lassen mittels kleiner Zentrifuge oder ähnlichem und einem Mikro …
Gruß
Sowas müsste sich doch eigentlich mal experimentell prüfen
lassen mittels kleiner Zentrifuge oder ähnlichem und einem
Mikro …
der gedanke kam mir auch, aber der schall, der vom flügel weggeht, interferiert mit allen anderen schallquellen am flugzeug.
jede schallwelle vom flugzeug hat eine andere intensität und eine andere phase als ihre nachbarwelle. die wellen mögen sich selbst(jede welle für sich) unhörbar machen, aber gegenseitig dürften sie es eigentlich nicht können, da wie gesagt, lauter maxima unterschiedlicher phase und intensität auf das mikrofon treffen.
es dürfte nur ein einziges druckmaxima vorhanden sein, wenn man nichts hören wollte und das wäre bei einer punktquelle der fall.
MOD: Vollzitat gekürzt.
der gedanke kam mir auch, aber der schall, der vom flügel
weggeht, interferiert mit allen anderen schallquellen am
flugzeug.
jede schallwelle vom flugzeug hat eine andere intensität und
eine andere phase als ihre nachbarwelle. die wellen mögen sich
selbst(jede welle für sich) unhörbar machen, aber gegenseitig
dürften sie es eigentlich nicht können, da wie gesagt, lauter
maxima unterschiedlicher phase und intensität auf das mikrofon
treffen.
es dürfte nur ein einziges druckmaxima vorhanden sein, wenn
man nichts hören wollte und das wäre bei einer punktquelle der
fall.
Das ist doch völlig egal, solange es wir im stationären Fall bleiben interferieren die Schallwellen auch stationär … am Kreismittelpunkt bleibt dann auch alles stationär …
Nur wenn jetzt von Außen noch Schallwellen kommen, die schwächere Schallwellen beeinflussen mag es einen Unterschied machen …
Das ist doch völlig egal, solange es wir im stationären Fall
bleiben interferieren die Schallwellen auch stationär … am
Kreismittelpunkt bleibt dann auch alles stationär …Nur wenn jetzt von Außen noch Schallwellen kommen, die
schwächere Schallwellen beeinflussen mag es einen Unterschied
machen …
naja…ich weiß nicht so recht…könnte schon sein. wäre nur irgendwie zu einfach, find ich.
ich stelle mir ein feld stehender wellen vor…im ganzen kreis. wo meinst du, wären die stehenden wellen. nur in der mitte oder im ganzen kreis?
was ist eigentlich mit der geschwindigkeit des flugzeugs. wenn es eine minute braucht, um um das mikro zu umfliegen, denkst du, die schallwellen würden sich trotzdem auslöschen - quasi das tortenstück „zurückgelegte bogen des flugzeugs - mittelpunkt“ und die spiegelung dazu???
MOD: Vollzitat gekürzt.
naja…ich weiß nicht so recht…könnte schon sein. wäre nur
irgendwie zu einfach, find ich.
ich stelle mir ein feld stehender wellen vor…im ganzen
kreis. wo meinst du, wären die stehenden wellen. nur in der
mitte oder im ganzen kreis?
Nur in der Mitte … an jedem anderen Punkt verhält es sich nicht so.
was ist eigentlich mit der geschwindigkeit des flugzeugs. wenn
es eine minute braucht, um um das mikro zu umfliegen, denkst
du, die schallwellen würden sich trotzdem auslöschen - quasi
das tortenstück „zurückgelegte bogen des flugzeugs -
mittelpunkt“ und die spiegelung dazu???
Der geflogene Kreisbogen sowie die Geschwindigkeit dürfte egal sein (auch egal ob Über- oder Unterschall).
Es müsste auch egal sein, wie viele Flugzeuge im Kreis fliegen und in welchem Abstand und mit welcher Geschwindigkeitsdifferenz.
Solange sie eben konstant mit ihrer Geschwindigkeit fliegen und auf dem Kreisbleiben.
Das behauptet zumindest mein physikalisches Grundverständnis
naja…ich weiß nicht so recht…könnte schon sein. wäre nur
irgendwie zu einfach, find ich.
ich stelle mir ein feld stehender wellen vor…im ganzen
kreis. wo meinst du, wären die stehenden wellen. nur in der
mitte oder im ganzen kreis?Nur in der Mitte … an jedem anderen Punkt verhält es sich
nicht so.
na das geht aber nicht…wenn es sich um eine stehende welle handelt, betrifft das nicht nur einen punkt. ansonsten hättest du keine stehende welle. also es müsste schon ein ganzer bereich sein…natürlich nicht dasselbe maximum, aber eine welle hat viele maxima und minima und die würden stehenbleiben.
Du hast Recht, es ist keine stehende Welle am Rest ändert es aber nichts.
Das Maxima der Schallwelle rauscht auch nur durch den Kreismittelpunkt und ist dann wieder Weg aber in dem Moment kommt ja schon wieder die nächste Welle und dazwischen kam auch noch eine an. So das wir weiterhin in der Mitte konstanten Druck haben … es ist aber kein Überdrück, weil sich gleichzeitig auch eine negative Amplitude am Kreismittelpunkt befinden etc …
Gruß
periodendauer
Du hast Recht, es ist keine stehende Welle am Rest ändert es
aber nichts.Das Maxima der Schallwelle rauscht auch nur durch den
Kreismittelpunkt und ist dann wieder Weg aber in dem Moment
kommt ja schon wieder die nächste Welle und dazwischen kam
auch noch eine an. So das wir weiterhin in der Mitte
konstanten Druck haben … es ist aber kein Überdrück, weil
sich gleichzeitig auch eine negative Amplitude am
Kreismittelpunkt befinden etc …
also ich bin ja immer noch etwas hin und hergerissen, aber was denkst du von folgendem?
das flugzeug fliegt auf dem kreisbogen und sendet im moment t am punkt x eine schallwelle. im moment t+schallwellenperiodendauer sendet es die nächste welle vom punkt x+flugzeuggeschwindigkeit * schallwellenperiodendauer.
es vergeht also eine periodendauer, bevor die 2 welle gestartet wird. meinst du, diese periodendauer kommt am punkt vorne nicht mehr an? bedenke bitte, dass die 2 welle um genau eine periodendauer später abgesendet wird und genau den gleichen weg zurücklegen muss wie die erste periodendauer. wenn ich das richtig verstehe und deine theorie weiter spiele, würde die schallgeschwindigkeit zunehmen müssen…und zwar bei jeder schwingung um eine schwingung…um das maxima genau zum gleichen zeitpunkt im mittelpunkt haben zu können.
was denkst du jetzt, was du im mittelpunkt hörst? immer noch nichts? wenn ja, erklär ruhig und widerlege meine rechnung. vielleicht irre ich mich.
Ich stimme deiner Rechnung komplett zu (bis auf den Punkt das die Geschwindigkeit zunimmt). In meinem letzten Beitrag schrieb ich ja auch das da kein Maxima ist …
Gehen wir mal zu deiner Rechnung.
das flugzeug fliegt auf dem kreisbogen und sendet im moment t
am punkt x eine schallwelle. im moment
t+schallwellenperiodendauer sendet es die nächste welle vom
punkt x+flugzeuggeschwindigkeit * schallwellenperiodendauer.
es vergeht also eine periodendauer, bevor die 2 welle
gestartet wird. meinst du, diese periodendauer kommt am punkt
vorne nicht mehr an?
Zu dem Zeitpunkt an dem die Amplitude der „zweiten“ Schallwelle ankommt (delta(p^)2), herrscht noch irgendeine Restdruckdiffernz von Schallwelle 1 delta§1.
Die Gesamtdruckdifferenz am Mittelpunkt ist also delta§gesamt1,2=delat§1+delta(p^)2
p^ — soll die Amplitude Kennzeichnen
Mit Schallwellen an sich bin ich nicht so fit … aber die beiden Schallwellen verursachen einen bestimmten Einfluß auf den Mittelpunkt … den bezeichne ich einfach mit delta§gesamt.
Gut, weiter gehts.
Das Flugzeug fliegt wieder eine Schallwellenperiode weiter und sendet wieder eine Schallwelle aus.
Zu dem Zeitpunkt an dem diese „dritte“ Schallwelle ankommt (delta(p^)3) ist ja nun wieder noch die Restdruckschwankung von Welle 2 da delta§2. Die ist genauso groß wie die Restdruckschwankung der Welle 1 als Welle 2 gerade am Mittelpunkt ankommt.
Also delta§gesamt2,3=delta(p^)2+delta§3
und da also delta§1=delta§3 ist ist auch
delta§gesamt1,2=delta§gesamt2,3.
Mit anderen Worten am Kreismittelpunkt gab es keine Druckschwankung also auch kein Krach.
Das gleich geht auch mit halben Periodendauern etc.
Ist es klar geworden was ich meine?
In meiner Ausführung sind sicherlich Defizite, es geht mir hier aber nur darum, dass sich der gesamt Effekt zum Zeitpunkt 1 an jedem anderen Zeitpunkt wiederholt.
Gruß
TeaAge