Wieso wird Schall in Abbildungen als Sinuskurve dargestellt?
Hallo, ich versuche meine Frage möglichst genau zu erklären. Ich weiß, dass sich Schall in der Luft in Form von Longitudinalwellen ausbreitet, jedoch findet man im Internet diverse Bilder auf denen eine Sinusschwingung dargestellt ist (siehe Bild). Wenn man jedoch die unterschiedlichen Darstellungen betrachtet, werden eigentlich immer nur Transversalwellen in dieser Form dargestellt. Wieso? Das zweite Bild sieht man oben die Darstellung einer Longitudinalwelle, wie ich sie kenne und unten die einer Transversalwelle.
Liebe Grüße
3 Antworten
Ein kompexes (zusammengesetztes) Signal lässt sich mittels Fourieranalyse in eine Reihe von Sinus- und Kosinusschwingungen (ist im Prinzip die gleiche Wellenform, nur um Pi/2 phasenverschoben) zerlegen (und eventuell einen Gleichspannungsanteil). Umgekehrt lässt sich auch jedes komplexe Signal aus einer Reihe von Sinus- und Kosinusschwingungen (und eventuell einem Gleichspannungsanteil) zusammensetzen (Fouriersynthese).
Bei der Darstellung geht es um den Dopplereffekt. Dieser verändert die Frequenz einer Sinusschwingung, wenn sich Quelle und Senke relativ zueinander bewegen. Ein komplexes Signal kann man in Sinus- und Kosinusfunktionen "zerlegen", diese dann einzeln einer Dopplerverschiebung unterziehen und anschileßend wieder zusammensetzen.
Ja. Der Unterschied zwischen Transversal- und Longitudinalwellen liegt darin, ob die vektorielle Feldgröße auf der Ausbreitungsrichtung der Welle senkrecht steht (Transversalwelle, z. B. elektromagnetische Welle - Nikola Tesla entwickelte eine Theorie der elektromagnetischen Longitudinalwelle, durch die Maxwell-Gleichungen wissen wir aber, dass es keine elektromagnetischen Longitudinalwellen geben kann und Tesla wohl Nahfeld-Effekte beobachtete und diese als Longitudinalwellen, im Gegensatz zu den Fernfeldern, die er bereits ebenfalls als Transversalwellen ansah, misinterpretierte - Tesla bezeichnete seine hypothetischen elektromagnetischen Longitudinalwellen auch als "nicht-Hertz-sche Welle") oder zu dieser parallel ist (Longitudinalwelle, z. B. Schallwelle).
Die Sinuskurve soll die Frequenz darstellen, nicht die Amplitude.
Einer solche Kurve hat immer Periodendauer (äquivalent zur Frequenz) UND Amplitude, die stellt doch nicht nur eins von beidem dar.
Weil der SInus die einfachste Grundvariante von einem komplexen Signal darstellt.
Kann man so darstellen. Die Frage ist halt nur, was man an die Y-Achse schreibt. Wenn man da eine räumliche Auslenkung hat, dann stellt sowas tatsächlich eine Transversalwelle dar.
Man kann aber z.B. ja auch die Dichte des Mediums auf der Y-Achse auftragen. Und schwupps kann man auch Longitudinalwellen mit so einem Sinus darstellen.
Die Fouriersynthese ist mir in ihren Grundzügen durchaus bekannt, aber meine Frage bezog sich auf Transversal- und Longitudinalwellen bzw. wieso eine Longitudinalwelle als Sinuskurve dargestellt wird. Lässt diese sich auf in Sinusschwingungen zerlegen oder wie?