Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen in einem beliebigen Medium ausbreiten.

Für die Schallgeschwindigkeit c gilt die Formel

,

wobei λ die Wellenlänge und f die Frequenz der Schallwelle ist.

Die SI-Einheit der Schallgeschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m/s).

Table of contents
1 Schallgeschwindigkeit in Festkörpern
2 Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten
3 Schallgeschwindigkeit in Gasen
4 Beispiele für Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien
5 Sonstiges
6 Weblinks

Schallgeschwindigkeit in Festkörpern

Die Schallgeschwindigkeit in Festkörpern hängt von der Dichte ρ und des Elastizitätsmoduls E des Festkörpers und berechnet sich aus

.

Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten

Die Schallgeschwindigkeit in Flüssigkeiten ist ein Funktion von der Dichte ρ und des Kompressionsmoduls K der Flüssigkeit und berechnet sich aus

.

Schallgeschwindigkeit in Gasen

Die Schallgeschwindigkeit in Gasen ist abhängig vom Adiabatenkoeffizient κ, der Dichte ρ sowie dem Druck p des Gases und berechnet sich aus

.

Da der Gasdruck und die Dichte eines Gases stark von der Temperatur abhängen, ist die Schallgeschwindigkeit von Gasen ebenfalls stark abhängig von der Temperatur. Für Luft gilt unter Normaldruck bei Temperaturen θ (in °C) mit hinreichender Genauigkeit die folgende lineare Näherungsformel

.

Beispiele für Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien

In der folgenden Tabelle sind einige Beispiele für Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien bei einer Temperatur von 20°C aufgelistet.

{| border="1" cellspacing="0" ! style="background:#efefef;" | Medium ! style="background:#efefef;" | Schallgeschwindigkeit
in (m/s) |----- |
Luft || align="right" | 344 |----- | Wasser || align="right" | 1480 |----- | Eis || align="right" | 3200 |----- | Glas || align="right" | 5300 |----- | Blei || align="right" | 1200 |----- | PVC (weich) || align="right" | 80 |----- | PVC (hart) || align="right" | 1700 |----- | Beton || align="right" | 3100 |----- | Buchenholz || align="right" | 3300 |}

Sonstiges

In der Luftfahrt wird die Geschwindigkeit eines Flugzeugs auch relativ zur Schallgeschwindigkeit gemessen. Dabei wird die Einheit Mach verwendet, wobei 1 Mach gleich der jeweiligen Schallgeschwindigkeit ist.

Weblinks