Infraschall in 11 Minuten um die halbe Welt?

Question

Aufgabe: bei einem Kernwaffentest wird 11,6 Minuten später der Infraschall in Deutschland (10 Hz) registriert. Der Ort liegt 8500 Kilometer entfernt. Wie schnell bewegte sich die Schallwelle voran?

Also ich habe ausgerechnet: c=v/s also 850 000 m / 696 s = 12212 m/s. Also in der Sekunde legt die Schallwelle ganze 12 Kilometer zurück. Dabei hat die Schallwelle eine Wellenlänge von λ = c/f = 12212 m/s / 10 Hz = 1221 Metern... kann das überhaupt sein?

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Im Internet stehen lesenswerte Artikel bei der Eingabe der Suchbegriffe

infraschall geschwindigkeit kernwaffentest

Wellenlänge von λ = c/f = 12212 m/s / 10 Hz = 1221 Metern... kann das
überhaupt sein?

Ja, das kann sein. Es werden Wellenlängen von bis zu ein paar Kilometern
angegeben.

Als Ausbreitungsmedium wird die Luft angegeben.

Answer 1

v = s / t = (8500000 m) / (11.6 * 60 s) = 12213 m/s = 43967 km/h

Ich komme zumindest auf den gleichen Wert. Der Normale Schall legt aber Pi mal Daumen gerade 1/3 km pro Sekunde zurück. Das wären ca. 333 m/s. Ich würde mich fragen ob sich Infraschall tatsächlich soviel schneller ausbreitet und wenn ja warum.

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Natürlich könnte man annehmen das sich der Infraschall eventuell nicht durch die Luft überträgt sondern über die Erde.

Und dann ja sicher auch durch die Erde auf kürzester Distanz und nicht auf der gebogenen Erdoberfläche. Aber langt das um so einen Enormen Unterschied zu bekommen?

Da solltest du mal den Lehrer fragen.

Answer 2

Die Schallgeschwindigkeit ist u.a. auch abhängig von der Art des Mediums
( Festkörper ) und der Wellenlänge.

Genaueres kann ich nicht sagen. Siehe

https://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit

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Du kannst einmal im Internet recherchieren.
5 bis 7 km / sec werden dort auch genannt.

Answer 3

ich würde jetzt mal behaupten, ja das geht. Denn aus der Frequenz kann man die Wellenlänge mit Hilfe der Ausbreitungsgeschwindigkeit berechnen, aber das sagt nichts über die Höhe der Ausbreitungsgeschwindigkeit aus.

Beispiel

Für Menschen sichtbares Licht hat Wellenlängen von ca. 400-800nm aber eine Ausbreitungsgeschwindigkeit von ca. 3*10⁸m/s. Daraus kann man wiederum die Frequenzen berechnen.

Kleine Bemerkung am Rande.

v steht normalerweise für Geschwindigkeiten, s für Strecken und t für Zeiten

c für die Lichtgeschwindigkeit

also sollte man besser

$$v=\frac{s}{t}$$

anstelle von

$$c=\frac{v}{s}$$

schreiben :-)

Gruß

Answer 4

Dein Ergebnis ist richtig; aber ich bin trotzdem skeptisch. bei einer Detonationswelle würde man eine derartige Geschwindigkeit erwarten; aber normale 'schallwellen in Festkörpern haben eine Geschwindigkeit, die höchstens halb so groß ist.

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Laut " Physik in unserer Zeit " gibt es ===> Dispersion in dem Sinne, als das Spektrum in Luft bei den ganz tiefen Frequenzen abgeschnitten ist. Wenn du eine Tür zu machst, hat die Luft genügend Zeit auszuweichen.
   Meereswogen erleiden eine ===> Totalreflexion; auch ihnen weicht die Luft aus. Dein Wert deutet eindeutig in die richtung, dass es sich hier um Bebenwellen handelt, welche den Erdkörper in Schwingung versetzen

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Dann könnte man noch darüber debattieren ob der Schall
- in der gekrümmten Erdoberfläche
oder
- den direkten / gradlinigen / kürzeren Weg nimmt.

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Schwierig: du hast ja Huyghensprinzip. Von jedem Punkt gehen elementare Kugelwellen aus.
  Schon im Hörbereich beobachtest du in deinem Zimmer stehende Wellen; bei einer Wellenlänge von 120 m könnten örtliche Inhomogenitäten auch dazu führen, dass du keine gerichtete Abstrahlung mehr erhältst. Die Welle geht " um die Ecke " , wie du das von tiefen Tönen allgemein gewohnt bist. Und sie dringt wahrscheinlich Tausende Kilometer tief ins Erdinnere vor.