Schallquelle entfent sich - Kurze Frage

[kingfresh]

Hey Leute ne kurze frage zum Schall, ja wurde hier oft diskutiert, aber es gibt glaub ich 2 verschiedene Fragen dazu:

1:
Eine Schallquelle entfernt sich mit Schallgeschwindigkeit von einer Person, was hört sie?

--- Denke es kommt nix an da der schall "an der gleichen stelle bleibt"

2:
Ein Tonträger geht mit Schallgeschwindigkeit an einer Person vorbei. Was hört sie?
--- Doppler Effekt = Tiefer als Ursprung (war mir klar)

mfg
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[musikus]

Also zur ersten Frage:
Ich habe hier auch vor kurzem mal gelesen, dass man angeblich nichts hören sollte, aber das glaube ich nicht, denn der Sender ist ja nur der Ausgangspunkt und die wellen breiten sich ja danach nach hinten trotzem weiter aus, nach vorne hört man nichts, aber nach hinten schon würde ich sagen.
Die formel für den dopplereffekt beweist das meiner meinung nach auch:

f' = f * 1 / (1 -+ v/c)

wobei das - für das annähern von der schallquelle ist und das + für entfernen, somit würde man in deinem fall genau die halbe frequenz hören.

Zur zweiten:
ich würde dann sagen, dass man erst gar nichts hört, solange es sich nähert und dass man wenn es an einem vorbei ist die halbe frequenz wie oben hört.
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ILST WS 2010/11

[AI-FO-Capt]

gemäß denksport physik s.305 kommt es drauf an ob man schon etwas hörte. wenn es die person schon passiert hat dann kommt das geräusch erst später (logisch). steht man direkt neben der geräuschquelle und sie bewegt sich dann von einem weg, so hört man trotzdem ein geräusch, da die wellen sich nach hinten überlagernd ausbreiten.

Schall breitet sich ringförmig aus. bis zur schallgeschwindigkeit findet eine stauung der wellen VOR dem objekt statt, bei passieren der schallmauer startet die überlagerung der wellen. man muss sich dann die wellenausbreitung ein weinig v-förmig vorstellen, die ringförmige welle wird also nach hinten größer. somit hängt die dauer zischen dem passsieren des objekts und dem hören geräusch von der geschwindigkeit (somit also wie spitz sich die wellen ausbreiten) ab.

hoffe ist verständlich
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[musikus]

http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/ClassMechanics/DopplerWaveFronts/DopplerWaveFronts.html

Also wenn ich mich mal auf diese schöne seite hier beziehe, dann höre ich, wenn sich das objekt von mir entfernt, die ganze zeit von anfang an die halbe frequenz des ursprünglichen signals.

wenn es sich an mir vorbei bewegt höre ich erst gar nichts, erst wenn es schon lange an mir vorbei ist höre ich sowas wie den durchbruch der schallmauer und dann wird die frequenz immer langsamer, bis sie schließlich auch einhalb mal so groß ist.

Aber ich hätte dann auch noch mal ne frage: wenn ein flugzeug mit überschall fliegt, hört man dann immer wenn es an einem vorbei fliegt den durchbruch der schallmauer oder nur wenn das flugzeug ein mach überschreitet?
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ILST WS 2010/11

[kingfresh]

Hier ein Video wg. schallmauer

http://www.youtube.com/watch?v=Igy_MYJpVcQ

Am anfang hört man kaum was, dann der knall und jet sound
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[Roman1989]

Hallo zusammen,

zum Thema Schallquelle entfernt sich mit Schallgeschw.:

Ich hab vor kurzer Zeit mal diese Frage meinem Physiklehrer gestellt, welcher mir bestätigt hat dass man nichts hören würde, WEIL sich Schallwellen eben relativ(!) von der Schallquelle ausbreiten und nicht relativ von einem Fixpunkt in der Luft, wo sich die Schallwelle gerade befinden mag.

Das ist der Grund.

[musikus]

ja wenn ich das relativ mache, dann ist die relativgeschwindigkeit zwischen sender und welle 0, da sie sich beide mit c in die selbe richtung bewegen. daraus folgt der sender hört nichts.
und die relativgeschindigkeit zwischen welle und der person ist c. also müsste sie doch was hören.
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ILST WS 2010/11

[Roman1989]

Ganz unrecht hast du nicht. Wenn eine Schallquelle auf dich zukommen würde, knapp an dir vorbei und sich dann von dir entfernen würde - dann würde die Person natürlich was hören. In dem Fall stimmt das.

Aber nun mal angenommen eine Schallquelle steht 100m vor dir: in dem Moment wo sie nun anfängt zu ertönen, saust sie auf einmal mit Schallgeschwindigkeit noch weiter weg von dir. In diesem Fall würdest du garnichts hören. Denn in diesem Fall breitet sich ja die Schallquelle mit c nach vorne aus, während der Schall sich mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit c nach hinten ausbreitet -> Resulatat: Das Ende der Welle bleibt praktisch an dem Punkt stehen, von dem aus die Schallquelle davongesaust ist. Und weiter als diesen Punkt kommt sie auch nicht, wie denn auch, denn dann müsste sich der Schall von der Schallquelle ja noch schneller entfernen als die Ausbreitungsgeschwindigkeit es überhaupt zulässt. Schall entfernt sich nunmal IMMER relativ zur Schallquelle.

Im obigen Beispiel würdest du natürlich schon was hören, nämlich in dem Moment, in dem die Schallquelle an dir vorbeisaust und diesen Ton, den du in diesem Moment empfängst, wirst du auch fortan weiterhören, auch dann noch, wenn der Ton eigentlich längst ausgegangen ist (Schallquelle entfernt sich aber trotzdem noch) - du hörst halt immer noch diesen einen Ton, der sich ja von der Schallquelle immer noch mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit c ausbreitet. Aber du wirst eben von akustischen Änderungen dieser Schallquelle nichts mehr empfangen

[musikus]

aber wenn ich mir doch mal diese simulation angucken, dann höre ich doch immer was hinter dem sich bewegenden objekt

http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/ClassMechanics/DopplerWaveFronts/DopplerWaveFronts.html

und auch das eine video zeigt doch, dass man selbst bei überschall hinter dem flugzeug was hört.....
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ILST WS 2010/11

[Roman1989]

und auch das eine video zeigt doch, dass man selbst bei überschall hinter dem flugzeug was hört.....

Ich hab mir nun sämtliche Grafiken angeschaut und auch deine.
Diese Grafiken verdeutlichen leider nur, dass sich Schallwellen von einer Schallquelle nach hinten ausbreiten - das stimmt ja auch soweit.

Ich versuchs dir mal so zu erklären:

Stell dir vor, du fährst mit deinem Highspeedauto in der Wüste mit 1224 km/h.
Die Schallgeschwindigkeit beträgt 1224 km/h (340m/s).
Das heißt, der Schall wird NUR mit dieser einen Geschwindigkeit übertragen - nicht schneller und nicht langsamer!!!

Während du nun fährst passierst du eine Person und nachdem du sie passiert hast betätigst du die Hupe. Jetzt fährst du ja mit 1224 km/h nach VORNE und der Schall dieser Hupe breitet sich nun mit 1224 km/h nach HINTEN aus.
Verstehst du jetzt, warum der Schall praktisch über dem Boden stehen bleibt?

Noch ein Beispiel: Du fährst mit dem Auto auf der Autobahn mit 100km/h und jetzt sagt die Luft dass sie schneller als 100km/h nichts überträgt!
Nun fährst du an einer Person vorbei und versuchst sie aus der Fahrt hinter dir mit nem Tennisball abzuschmeißen. Bedenke: Die Person steht und dur fährst ja! Schmeißt du jetzt während der Fahrt ganz fest den Tennisball nach hinten, der mit 100km/h schnell fliegt, dann kannst du dir jetzt doch denken, dass der Ball die Person niemals treffen wird!

Klar, der Ball breitet sich ja vom Auto schon nach hinten aus - das zeigen ja auch all diese Grafiken - aber trotzdem erreicht der Ball (bzw. Schall) die Person nicht.

Der Schall breitet sich jetzt zwar nach hinten aus (relativ zur Schallquelle natürlich bzw. zu dem Highspeedauto)

Wenn jetzt aber das Highspeedauto die ganze Zeit die Sirene an hat (bevor ,während und nachdem sie dich passiert hat), dann hörst du etwas.

Wenn ein Krankenwagen schon schnell an dir vorbeigefahren ist, dann merkst du doch, dass die Frequenz geringer wird, bzw. der Ton tiefer wird. Wenn der Krankenwagen noch schneller schneller an dir vorbeisaust, dann wird der Ton noch tiefer und wenn nun der Krankenwagen fast mit Schallgeschwindigkeit an dir vorbeidüst, dann ist der Ton bzw. die Frequenz so tief (das wäre dann Infraschall), dass du überhaupt nix mehr hörst.

Hoffe es wurde nun etwas verständlicher

[musikus]

irgendwie dämmerts so langsam dank dir

EDIT:
aber so ein paar bedenken habe ich immer noch
das argument mit dem highspeed auto und der sirene, du sagst wenn das auto mit schallgeschwindigkeit oder knapp darunter fährt, hort man nichts mehr, bzw. ultraschall.
aber wenn ich die geschwindigkeit v = c in die dopplereffekt gleichung einsetze, kommt 0.5 f raus und das kann man zu 100% noch hören

ich weiß, ich mache dir das leben nicht leicht
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ILST WS 2010/11

[Roman1989]

Halb so wild

Also per Gleichung krieg ich dasselbe raus, auch die Hälfte der Frequenz.

Das finde ich ehrlich gesagt sehr komisch, denn wenn dem so ist, dann müsste sich der Schall von der Schallquelle mit noch größerer Geschwindigkeit nach hinten ausbreiten, als es die Schallgeschwindigkeit in der Luft es überhaupt zulässt.
Soviel steht schonmal fest.

Für mich scheint es einfach unmöglich, dass Schall sich von einer Schallquelle (nach hinten) mit noch größerer Geschw. ausbreitet als die Schallgeschw. es überhaupt zulässt.
Mein Physiklehrer hat ja noch dazu auch gesagt, dass man nichts hören würde.
Ich frag ihn nochmal nach den Ferien, was es mit dieser Gleichung genau auf sich hat.