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Reflexion eines Unterdruckimpulses (einer Verdünnung) am offenen Ende einer Röhre

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 Hirth, Michael

Formal Metadata

Title
Reflexion eines Unterdruckimpulses (einer Verdünnung) am offenen Ende einer Röhre
Title of Series
Number of Parts
6
Author
License
CC Attribution - NonCommercial - NoDerivatives 3.0 Germany:
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Publisher
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Language
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Production PlaceKaiserslautern

Content Metadata

Subject Area
Genre
Abstract
Schallreflexion am offenen Ende ist auf den ersten Blick schwer einsichtig. Die Videoanimation versucht für die Reflexion eines Unterdruckimpulses am offenen Ende eine anschauliche Erklärung zu geben. Sie verwendet dabei das Modell, wonach die Luftteilchen im statistischen Mittel bei Abwesenheit von Wind oder Druckschwankungen effektiv in Ruhe sind. Dabei sind exemplarisch einige wenige Teilchen als Repräsentanten animiert Es werden folgende Fragen beantwortet: Wieso wird eine Verdünnung (negativer Schalldruck im Vergleich zum normalen Luftdruck) am offenen Ende, wo ja keine Wand ist, wieder zurück in die Röhre reflektiert? Wieso gibt es einen Phasensprung des Druckes: Warum wird also eine Verdünnung zu einer Verdichtung?
Keywords
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ParticleDichtung <Technik>Geladenes TeilchenVideoPlatzAußenräumenDilution (equation)Innenraum
Transcript: German(auto-generated)
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In diesem Video wird erklärt, wie und warum eine Verdünnung am offenen Ende reflektiert wird. Im Bild sehen Sie einen Unterdruckimpuls, also eine lokale Verdünnung der Luftmoleküle im Vergleich zu benachbarten Bereichen. Teilchen, die sich außerhalb der Röhre befinden, spielen zum Verständnis der Reflexion eine wichtige Rolle.
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Zur besseren Erkennung wurde sie weiß dargestellt. Teilchen, die sich unmittelbar links der Verdünnung befinden, bewegen sich in den Bereich der Verdünnung nach rechts. An ihrem ursprünglichen Platz entsteht dadurch eine Verdünnung, die sich auf diese Weise nach links fortpflanzt.
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Ist die Verdünnung am offenen Ende angekommen, gelangen Teilchen von außerhalb der Röhre in den Bereich der Verdünnung. Anders als der Innenraum der Röhre ist der Außenraum aber nicht mehr auf eine Dimension begrenzt. Daher gelangen auch äußere Teilchen ans Röhrenende, die sich nicht unmittelbar links der Röhre befinden.
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Die Folge ist ein Überschuss an Teilchen am offenen Ende. Hier willet sich eine Verdichtung, die sich schließlich zurück in die Röhren nach rechts ausbreitet.