Schallgeschwindigkeit

Schạll|ge|schwin|dig|keit 〈f. 20; unz.〉 vom Ausbreitungsmedium abhängige Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen fortsetzen

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Schạll|ge|schwin|dig|keit, die:

Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet.

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Schallgeschwindigkeit,

 

die Ausbreitungsgeschwindigkeit c_s fortschreitender Schallwellen in einem festen, flüssigen oder gasförmigen Medium. Für tonfrequente Schallwellen ist die Schallgeschwindigkeit nicht wesentlich von der Frequenz ν (beziehungsweise Kreisfrequenz ω) abhängig, sodass für sie c_s = ν · λ und ω = c_s · q gilt (λ Wellenlänge, q Kreiswellenzahl); ihre Schallgeschwindigkeit ist folglich sowohl Phasen- als auch Gruppengeschwindigkeit, was für Ultra- und Hyperschallwellen wegen deren Dispersion nicht zutrifft. Die Schallgeschwindigkeit hängt von der Gleichgewichtsdichte ρ₀ und den Stoffeigenschaften des Ausbreitungsmediums ab. In festen Stoffen beträgt die Schallgeschwindigkeit von longitudinalen Schallwellen c_l ∼ und von transversalen Schallwellen c_tr = (E Elastizitätsmodul, G Gleitmodul), während in Flüssigkeiten c_s = (K Kompressionsmodul) ist und in Gasen allgemein c_s = beziehungsweise bei adiabatischer Ausbreitung c_s = gilt (p₀ Gleichgewichtsgasdruck, κ Adiabatenexponent, R Gaskonstante, M Molmasse). Da die Dichte von der (absoluten) Temperatur T abhängt, ändert sich die Schallgeschwindigkeit insbesondere in Gasen mit der Temperatur; v. a. für Luft gilt c_s = 331,6 m/s, z. B. bei 15 ºC (Bodennähe) etwa 340 m/s, bei —50 ºC (10 000 m Höhe) etwa 300 m/s. - Eine auf die Schallgeschwindigkeit in Luft bezogene Geschwindigkeitsangabe in der Luftfahrt ist die Mach-Zahl.

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Schạll|ge|schwin|dig|keit, die: Geschwindigkeit, mit der sich der Schall ausbreitet: in Wasser ist die S. mehr als viermal so hoch wie in Luft; wir fliegen jetzt ziemlich genau mit S.