Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Dichten

mister_xyz · Anmeldungsdatum: 25.04.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Als eine Art "Faustformel" kann man sagen: Je dichter ein Stoff, umso schneller der Schall. Damit lassen sich z.B. Hohlräume durch Schall feststellen. Allerdings gilt diese Implikation nicht immer: Z.B. haben Diamanten eine kleinere Dichte als Eisen, aber Schall hat in Diamanten eine größere Geschwindigkeit als in Eisen. Oder man drücke Eisen so lange zusammen bis es schmilzt. Die Schallwellen werden langsamer, obwohl die Dichte höher ist - das liegt daran, dass Eisen durch den Druck größer wird. D.h. die Implikation "Dichte größer => Schall muss schneller werden" ist zu einfach, ich habe 2 Gegenbeispiele gebracht.

Frage/Bitte: Wieviele sonstige Gegenbeispiele gibt es? Gibt es außer Diamant noch irgendeinen anderen Stoff, wo diese Implikation "Dichte größer => Schall muss schneller werden" NICHT gilt? Wann gilt diese Implikation nicht?

Meine Ideen:
keine

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7462

Willkommen im Physikerboard!

Ich weiß nicht, wo die "Faustformel" herkommt, aber eigentlich steht die Dichte im Nenner, siehe Wiki. Im Zähler steht die Elastizität.

Viele Grüße
Steffen

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3563

Hallo,

schau einfach mal bei Wasser:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Speed_of_sound_in_water.svg

Bei steigender Temperatur (ab 4°C) sinkt die Dichte. Die Schallgeschwindigeit nimmt zunächst zu, sinkt aber anschließend wieder.

Viele Grüße
Michael