SW — Stehende Wellen

Betreuer: Leps (vormittags)

1. Was kennzeichnet eine adiabatische Zustandsänderung?
2. Wie verhalten sich die Schallgeschwindigkeiten in einem idealen Gas bei isothermer und adiabatischer Zustandsänderung? Warum ist dies so?
3. ???
4. Frequenzbetrachtungen:
   1. Welche Grundfrequenz f besitzt eine Orgelpfeife der Länge 1 m (c = 340 m/s)?
   2. Welches wäre die nächst höhere Harmonische?
5. Mit welcher Frequenz f müsste man ein Kundt-Rohr der Länge 1 m betreiben, damit sich in diesem nur ein Schwingungsknoten ausbildet?
6. Wo läge dieser Knoten?
7. Wie klingt eine Orgelpfeife im Winter (0°C) im vergleich zum Sommer (20°C) ?
8. ???
9. Nennen sie zwei technische Analyseverfahren, welche die materialabhängige Schallausbreitung ausnutzen.
10. ???

1. Welche Thermodynamische Zustandsgröße bleibt erhalten, wenn eine adiabatische Zustandsänderung quasistatisch (sehr langsam, in unendlich kleinen Schritten) abläuft? Hinweis: Man denke an den 2.HS der Thermodynamik (1 Punkt)
2. Welche Lage hat eine Isotherme im PV-Diagram zu einer Adiabate (ggf. Skizze)? (1 Punkt)
3. Was folgt daraus für das Verhältnis der Schallgeschwindigkeit in einem idealen Gas bei adiabatischer Zustandsänderung zu der Schallgeschwindigkeit bei einer isothermen Zustandsänderung? (2 Punkte)
4. Welche Bedingung bei der Reflexion von Schallwellen muss erfüllt sein, damit sich überhaupt stehende Wellen ausbilden können?
   1. Für ein offenes Ende (1 Punkt)
   2. Für ein geschlossenes Ende (1 Punkt)
5. Welchen Grundton (Frequenz) hat eine Orgelpfeife mit einer Länge von 1m (c_{Luft, 20°C}=344 m/s)? Skizze! (2 Punkte)
6. Man habe in einem Kundtschen Rohr eine stehende Welle eingestellt. Was gilt dann für den Schalldruckpegel an den Enden des Rohres? (1 Punkt)
7. Nennen Sie 2 Analyseverfahren (techn. Anwendungen), bei denen die materialabhängige Schallausbreitung genutzt wird. (Kundt und Quincke zählen nicht!) (1 Punkt)

Hinweise

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