Wie berechnet man die Schallgeschwindigkeit in HOLZ?

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6 Antworten

Die Rohdaten, die man misst, sind keine Geschwindigkeiten, sondern Wegstrecken und Zeitdifferenzen. Daraus berechnet man dann die Schallgeschwindigkeit.

Für die Geschwindigkeit als physikalische Größe gilt allgemein:

v = ds/dt

v = Geschwindigkeit

ds = Strecke (Weg in Meter vom Ort der Schallquelle bis zum Ort der Schallwahrnehmung)

dt = Zeitdifferenz zwischen der Erzeugung des Schalls und dem Ankommen des Schalls am Zielort

Die Geschwindigkeit ist die erste Ableitung des Wegs nach der Zeit, würde der Physiker sagen.

Die Anzahl der Schläge, die man hört ist jedoch völlig gleich der
Anzahl der Schläge, die erzeugt werden, nur man hört sie zeitversetzt.

Die Strecke zu messen ist ziemlich einfach.

Eine so kleine Zeitspanne exakt zu erfassen, die der Schall braucht,
um sich in Holz 20 m weit fortzupflanzen, ist dagegen technisch
anspruchsvoller. Die Geschwindigkeit liegt nämlich laut Literatur je
nach Holzart ca. um 4000 m/s. Das heißt, in einem 20 m langen Baumstamm
dauert es nur 20/4000 s = 0,5 Hunderstel Sekunden, bis der Schall
durchtransportiert ist.

So etwas kann man mit einer Stoppuhr und menschlichen

Sinneswerkzeugen nicht ordentlich erfassen. Man bräuchte eine
Messvorrichtung, mithilfe derer man den Zeitpunkt des Aussendens des
Schallsignals und den Zeitpunkts der Ankunft des Schallsignals exakt
registrieren könnte.

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Also egal ob bei einer Messung eine gleiche Holzart verwendet wird, Holz ist immer ganz individuell aufgebaut, egal ob es die gleiche Art Holz ist.

Wenn man die 10 Schläge wahrnehmen kann, kommen auch alle 10 Schläge durch.

Die Schallgeschwindigkeit in Holz kann nicht verwendbar berechnet werden, wie erwähnt kann diese nur unter exakten Messvariablen (Stärke des Klopfens, genauer Punkt an der Wand an dem man klopft, exakt gleiches Medium mit dem man klopft, sowie genaue aussen Bedingungen und ein genaues Messgerät) gemessen werden.

Diese Messung ist aber grundlegend verschieden unabhängig von der Holzart, abhängig vom verbauten Holz in einer Wand.


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Also wenn man 10x klopft, dann sollten diese 10 Wellen auch auf der anderen Seite ankommen - aber eben Zeitverzögert. (so mein Gedankengang dazu)

Es reicht theoretisch einmal zu Klopfen und den Zeitunterschied zu messen, wann der Ton auf der anderen Seite "herauskommt" - damit kannst du die Geschwindigkeit bestimmen/errechnen. 

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Kommentar von Paguangare
21.10.2016, 08:58

Das Problem liegt bei der technischen Umsetzung für die Zeitdifferenzmessung.

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Ich denke nicht, dass man die Schallgeschwindigkeit in Holz berechnen kann - die kann man höchstens messen (und ich vermute: für Balsa-Holz ergibt sich ein anderer Wert als für Teak).

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Kommentar von Paguangare
21.10.2016, 08:57

Man kann Messwerte aufnehmen und aus diesen Messwerten die Geschwindigkeit berechnen.

Die Messwerte selbst sind ja noch keine Geschwindigkeiten, sondern Zeitdifferenzen und Wegdifferenzen.

v = ds/dt

v = Geschwindigkeit

ds = Strecke (Weg in Meter vom Ort der Schallquelle bis zum Ort der Schallwahrnehmung)

dt = Zeitdifferenz zwischen der Erzeugung des Schalls und dem Ankommen des Schalls am Zielort

Die Geschwindigkeit ist die erste Ableitung des Wegs nach der Zeit, würde der Physiker sagen.

Die Anzahl der Schläge, die man hört ist jedoch völlig gleich der Anzahl der Schläge, die erzeugt werden, nur man hört sie zeitversetzt.

Die Strecke zu messen ist ziemlich einfach.

Eine so kleine Zeitspanne exakt zu erfassen, die der Schall braucht, um sich in Holz 20 m weit fortzupflanzen, ist dagegen technisch anspruchsvoller. Die Geschwindigkeit liegt nämlich laut Literatur je nach Holzart ca. um 4000 m/s. Das heißt, in einem 20 m langen Baumstamm dauert es nur 20/4000 s = 0,5 Hunderstel Sekunden, bis der Schall durchtransportiert ist.

So etwas kann man mit einer Stoppuhr und menschlichen Sinneswerkzeugen nicht ordentlich erfassen. Man bräuchte eine Messvorrichtung, mithilfe derer man den Zeitpunkt des Aussendens des Schallsignals und den Zeitpunkts der Ankunft des Schallsignals exakt registrieren könnte.

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Wenn 10 Klopfzeichen gegeben werden, sind auch 10 Klopfzeichen zu hören.

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Man sieht es immer wieder: Holz ist schön und Holz ist vielseitig.

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