Akustik (Subject) / Physik der Schallfelder in Gasen (Lesson)

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• Warum ist Schall grundsätzlich ein nichtlineares Problem? p = A * Rho^k <-- Deswegen
• Warum kann man in guter Näherung die physikalischen Schallzusammenhänge linearisieren? Da im schmerzfreien Hörbereich   p(wechsel), Rho(wechsel)<<p(gleich), Rho(gleich) sind, ist es hinreichend genau näherungsweise entlang der Steigung im Gleichgewichtspunkt des Gases einen linearen Zusammenhang zwischen p(wechsel) und Rho(wechsel) anzusetzen:
• Welche physikalischen Größen der Luft verändern sich bei Durchgang einer Schallwelle? Dichte, Druck, Temperatur, Schnelle
• Was ist der physikalische Unterschied zwischen Teilchenschnelle und Schallgeschwindigkeit? Teilchenschnelle beschreibt die momentane Geschwindigkeit der Teilchenauslenkung in Abhängigkeit von Ort und Zeit. Schallgeschwindigkeit beschreibt die Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen in einem Medium ausbreiten.
• Was wird durch die Wellengleichung beschrieben? Durch die Wellengleichung wird die Ausbreitung einer Schwingfähigen Größe in Abhängigkeit von Ort und Zeit beschrieben.
• Wovon hängt die Schallgeschwindigkeit in Luft ab? Von der Temperatur c = sqrt(k*Rs*T)
• Was bedeutet der Schallwellenwiderstand physikalisch und wie ist er definiert. Die Schallkennimpedanz beschreibt den Schallübergang an Phasengrenzflächen zweier Medien und ist definiert als das Verhältnis von Schalldruck p zu Schallschnelle v.
• Warum beschreibt man Schallwellen häufig mit harmonischen Funktionen und wie lässt sich zeigen, dass diese Darstellungsform den physikalischen Gegebenheiten genügt? Oftmals periodische Vorgänge Schalldruck proportional zu Volumenspannung Lösung der Wellengleichung
• Warum werden zur Beschreibung harmonischer Wellen komplexe Zahlen verwendet? Wegen e^(i*alpha)= cos(alpha) + i*sin(alpha) Einfachere und elegantere mathematische Handhabung zur Beschreibung harmonischer Wellen
• Wie verhält sich der Schalldruck von Schallwellen, die von einer punktförmigen Schallquelle kugelförmig abgestrahlt werden in Bezug auf den Abstand von der Quelle? Der Schalldruck nimmt quadratisch zum Abstand der Schalquelle ab. 1/r^2
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• Mit welchen physikalischen Modellüberlegungen lässt sich eine eindimensionale Energie-und Leistungsübertragung von Schallwellen in gasförmigen Medien mathematisch beschreiben? Feder-Masse Kette. Luft wird entland einer Linie (1Dimensional) in einzelne Luftpakete unterteilt, die sowohl eine Masse als auch die Eigenschaft einer Feder haben (Luft ist kompressibel).
• Wie hängen Schallleistung und Schallintensität zusammen? Schallleistung P ist die Leistung der Schallquelle. Schallintensität I ist die Energie die über eine Zeit t in einer Fläche S durch Schall herrscht. Je größer die Fläche desto geringer die Intensität. P = I*S --> I = P/S

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