Wieso wird Schall nicht durch den Sender beschleunigt?
Hallo alle zusammen,
Wir sprechen momentan in der Schule über den Doppler-Effekt. Der Doppler-Effekt ist ja erst möglich, weil die Geschwindigkeit des Senders nicht zusätzlich auf die Geschwindigkeit der Schallwelle addiert/subtrahiert wird.
Anders ist es ja bei anderen physikalischen Beobachtungen. Beispielsweise, wenn sich ein Auto mit 60 km/h bewegt und dann ein Pfeil mit genau 60 km/h hinten aus dem Auto geschossen wird. Der Pfeil hat dann eine Geschwindigkeit von genau 0 km/h und fällt auf geradem Weg auf den Boden.
Bei der Ausbreitung von Schallwellen kann man dieses Prinzip der Relativitätstheorie jetzt aber nicht einfach anwenden.
Meine Frage ist nun folgende:
Wieso bleibt die Geschwindigkeit einer Schallwelle unbeeinflusst von der Geschwindigkeit, seines Senders?
LG, die Jüngs
4 Antworten
Schall ist kein bewegter Gegenstand und auch keine materie. Schall ist Energie, die sich über ein Medium wellenartig (in longitudinal Wellen) ausbreitet. Das Medium (hier wohl Luft) wird also von dieser Energie bewegt. Da das Medium vorher in Ruhe ist, ist deine Geschwindigkeit nicht relevant für die ausbreitungsgeschwindigkeit des schalls
dieses Prinzip der Relativitätstheorie
das ist Galileische Geschwindigkeitssuperposition und hat mit der Relativitätstheorie nichts zu tun.
Schall pflanzt sich in einem Medium von Molekül zu Molekül fort. Um das zu beschleunigen, müsste man das Medium mit dem Sender mitbewegen.
Die Schallwelle ist kein Objekt, das sich bewegt. Es sind die Wellenfronten, die sich im Medium ausbreiten und dabei ihre Geschwindigkeit annehmen.
Wieso bleibt die Geschwindigkeit einer Schallwelle unbeeinflusst von der Geschwindigkeit, seines Senders?
die Schallgeschwindigkeit wird vom Medium bestimmt, in der sich so eine Welle bewegt. Einmal "losgelassen" hat sie nichts mehr mit der Quelle zu tun.
Der Dopplereffekt hat mehr mit der Frequenz zu tun. Die ändert sich im Medium auch nicht, durch die Bewegung des Beobachters erscheint die Frequenz geändert.
Das kann man bei Wasserwellen gut beobachten. Surfer "reiten auf einer Welle". Die Welle bewegt sich in Richtung Küste, die Wellen haben zwischen Berg und Tal eine Frequenz die ermittelt werden kann.
Wenn der Surfer immer oben bleibt kann er als Frequenz nur Null (Schwingungen pro Sekunde) erkennen.