Schallgeschwindigkeit im Stahlstab

Senate · Anmeldungsdatum: 25.11.2008 Beiträge: 85

Hallo hab da wieder mal ein kleines Problem bei einer Aufgabe!

Zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in einem Stahlstab (l =90cm)
wird ein Kundtsches Staubrohr verwendet. Der Stahlstab wird in der Mitte
eingeklemmt und zu Longitudinalschwingungen im Grundmode angeregt. Ei-
nem Stabende gegenüber wird Pulver in einem Kundtschen Rohr über die Luft zum Schwingen angeregt. Der Abstand der Pulverkonzentrationen im Rohr wird gemessen und beträgt 6cm. Wie groß ist die Schallgeschwindigkeit im Stahlstab?
Gegeben ist vSchall,Luft =340m/s.

Kann mir vielleicht einer sagen wie ich das machen soll? Danke im Voraus[/quote]

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

Für alle Probleme dieser Art gilt: Erst einmal eine Zeichnung machen!

Dann solltest du dir über folgende Dinge Gedanken machen:
Welche Wellenlänge hat der Schall im Rohr?
Kann ich wegen des Wortes "Grundschwingung" irgendetwas über die Wellenlänge im Stahlstab aussagen?
Gibt es irgendwelche Größen, die beim Übergang Stahl Luft erhalten bleiben?

Gruß
MI

Senate · Anmeldungsdatum: 25.11.2008 Beiträge: 85

also würde sagen dass die wellenlänge, welche hier im rohr 12 cm betragen muss, beim übergang stahl luft erhalten bleibt, nur die frequenz ändert sich!
aber wie?
die frequenz im rohr ist vSchall/wellenlänge = 2834 Hz
wie komme ich aber jetzt auf die frequenz im stahlrohr?

Senate · Anmeldungsdatum: 25.11.2008 Beiträge: 85

oder nein, quatsch, die frequenz bleibt erhalten! wenn man jetzt davon ausgeht dass die wellenlänge im stahlstab doppelt so lang ist wie der stahlstab selbst kann man die schallgeschwindigkeit im stab leicht rechnen! das wären dann 5100,012m/s
kann das sein?

MI · Anmeldungsdatum: 03.11.2004 Beiträge: 828 Wohnort: München

So würde ich es rechnen und das deckt sich auch

1. genau mit der Geschwindigkeit im Tafelwerk
2. größenordnungsmäßig mit der Geschwindigkeit aus der Wikipedia (vorsicht: bei longitudinal gucken!).

Gruß
MI