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THEMA:   Visualisierung des Durchbrechens der Schallmauer

 13 Antwort(en).

Karl begann die Diskussion am 27.07.02 (11:03) mit folgendem Beitrag:

Der Besuch eines Freundes mit Laptop bescherte mir nicht nur Kostproben angelsächsischen Humors (s. Witze), sondern auch das folgende Video des Durchbrechens der Schallmauer durch eine F14. Im Moment des Durchbruchs kondensiert Wasser in der Bruchzone. Durch die Nebelbildung wird die "Schallmauer" sichtbar.

Bitte den unten angegebenen Link anklicken. Der Browser muss mgp-Dateien verstehen. Ansonsten abspeichern und durch Doppleklick zu öffnen versuchen.

Viel Spass, Karl

(Internet-Tipp: https://www.seniorenstadt.de/movies/F14.mpg )


Iris antwortete am 27.07.02 (11:14):

Sehr interessant!!
Aber wie kommt es zu der Kondensation?


Karl antwortete am 27.07.02 (11:24):

Die Kondesation wird durch die Druckwelle verursacht. Die Luft wird extrem zusammengepresst, quasi ausgepresst wie eine Zitrone ;-)


Mit freundlichen Grüßen

Karl


Iris antwortete am 27.07.02 (14:47):

Und wieso gerade an der Schallmauer?


schorsch antwortete am 27.07.02 (15:14):

Unmassgebliche Deutung von mir:

Da ja das Durchbrechen der Schallmauer einen Knall verursacht, "platzt" die kondensierte Luftfeuchtigkeit.

Naja, oder so....


Johannes antwortete am 27.07.02 (17:54):

Lieber Karl,

da hast Du aber wieder Einige von uns auf etwas gebracht - wie war das noch: Sucht? Leidenschaft?

Also, ein eindrucksvolles Bild von einem Jet, der die Schallmauer durchbricht, erhält man, wenn man die URL unten anklickt - völlig unkompliziert.

(Internet-Tipp: https://fips-server.physik.uni-kl.de/fips/teilnehmer/newsticker/history/00-07-25.html)


Hans-Jürgen antwortete am 27.07.02 (17:58):

Wenn man einen Körper ein Stück zur Seite bewegt, schiebt er die unmittelbar benachbarten Luftteilchen auch zur Seite. Diese schieben ihrerseits die *sie* angrenzenden Luftteilchen zur Seite, diese wiederum die nächsten und so weiter. Eine solche "Störung" des vorher ruhigen Luftraums breitet sich mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit aus, die rund 340 Meter in der Sekunde beträgt. Man nennt sie Schallgeschwindigkeit, denn ein Schallsignal tut das ebenso schnell. (Davon, daß der Schall *Zeit* braucht, um eine bestimmte Strecke zu durcheilen, kann man sich als aufmerksamer Beobachter zum Beipiel anhand des Knalls einer Starterpistole bei Laufwettbewerben überzeugen und dabei selbst den Wert der Schallgeschwindigkeit ungefähr abschätzen.)

Wenn nun der angenommene Körper sich so schnell bewegt, daß die Luftteilchen ihm nicht mehr rechtzeitig ausweichen können – und das passiert, wenn er Schallgeschwindigkeit erreicht - , dann ist das für ihn, als ob er gegen eine Wand stößt. Die Luft ist dann für ihn nicht mehr "luftig", sondern verhält sich wie ein Festkörper (genauer: wie eine inkompressible, d. h. nicht zusammendrückbare Flüssigkeit). Leute in der Umgebung vernehmen diesen Zusammenstoß mit den Luftteilchen, die keine Zeit mehr haben auszuweichen, als lauten Knall. Der Körper ist in diesem Moment aufs äußerste gefährdet und kann dabei völlig zerstört werden. Dieses Schicksal erlitten mehrere Testpiloten der Anfangszeit mit ihren Maschinen, als es darum ging, so schnell wie der Schall zu fliegen. Erst nach und nach lernte man, Flugzeuge so zu bauen, daß sie den ungeheuren Belastungen beim Durchbrechen der "Schallmauer" standhielten. Eine Schallmauer im eigentlichen Sinne gibt es nicht. Bei ihr handelt es sich um einen bildlichen Ausdruck für das oben Beschriebene.

Die von Karl empfohlenen, sehr eindrucksvollen Bilder zeigen zeitweise als gerade Linien die Begrenzungen des "Machschen Kegels", benannt nach Ernst Mach (1838-1916), einem österreichsichen Physiker und Philosophen, der diese Verhältnisse als erster mathematisch beschrieb und eine Formel für den Öffnungswinkel dieses Kegels angab. 1 Mach ist auch eine Geschwindigkeitseinheit in diesem Zusammenhang. Ein Flugzeug mit einfacher Schallgeschwindigkeit fliegt 1 Mach schnell, mit doppelter Schallgeschwindigkeit 2 Mach usw. (In einer uns geläufigeren Einheit entspricht 1 Mach 1224 km/h, den obigen Wert 340 m/s für die Schallgeschwindigkeit vorausgesetzt. Diese ist keine feste Größe, sondern hängt von der Flughöhe, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit ab. Siehe untenstehenden Link, der auch Einzelbilder beim Durchbrechen der "Schallmauer" zeigt, welche den von Karl angegebenen ähneln.)

Hans-Jürgen

(Internet-Tipp: https://www.airpower.at/news01/0614ueberschall/ueberschall.htm )


Alfred antwortete am 28.07.02 (01:01):

Während meines Lehrgangs 1958 in Faßberg, hätte ich mir eine solche Erklärung wie die vonHans Jürgen gewünscht.. Wir armen Würstchen (Triebwerkmechaniker) mußten uns das damals mehr oder weniger gut, selbst zusammenstoppeln wie z,B. die Funktion der Mach-Sache sein könnte. Die nächste techn. Bibliothek war in Celle, nicht so besonders gut bestückt, wer´s ernst meinte mit der Lehrgangszensur der mußte sich über weite Wege an Uni-Bibliothek wenden.
Schön wie das hier so ganz ohne "Sucht.." einfach leidenschaftliche Neugier-Befriedigung ist... Könnte man da auch orgasmisches Gefühl zu sagen...??
Mit freundlichem dankbaren Lächeln
Alfred von der Wolke


Karl antwortete am 28.07.02 (09:59):

Herzlichen Dank für die Ergänzungen. Die Bilder von Jo und Hans-Jürgen sind prima. Aufgrund der hervorragenden Erklärung von Hans-Jürgen habe ich auch meinen eigenen unzulänglichen Versuch hierzu wieder gelöscht.

Mit freundlichen Grüßen

Karl


Hans-Jürgen antwortete am 28.07.02 (23:32):

Danke, lieber Karl, für Deine freundlichen Worte!

Hans-Jürgen


schorsch antwortete am 29.07.02 (16:49):

Auch wieder was dazu gelernt!

Aber: Warum gibts denn keinen "Dauerknall", wenn doch die Maschine mit der gleichen Geschwindigkeit weiter fliegt?


Hans-Jürgen antwortete am 29.07.02 (20:23):

Lieber Schorsch,

es *gibt* einen Dauerknall, nur nicht an ein und derselben Stelle. Das starke Geräusch, das beim Auftreffen des Flugzeugs auf die "Schallmauer" entsteht, zieht die Maschine am Erdboden hinter sich her. Leute, die dort in Flugrichtung in einer Reihe stehen, hören es für einen kurzen Moment nacheinander. Vergleichbar ist das mit der Bugwelle eines Schiffs, deren Ende am Strand entlangläuft.

Mit freundlichem Gruß,
Hans-Jürgen


schorsch antwortete am 30.07.02 (14:24):

Jetzt hab ichs kapiert - danke!
Ich sehe einen Vergleich: Wenn ich durch einen Tunnel fahre, der auf der Seite alle paar hundert Meter ein Fenster hat, dann sehe ich das Licht bei hohem Tempo als "Blitz" - trotzdem das Licht ja draussen permanent vorhanden ist.


Karl antwortete am 31.07.02 (10:29):

Mit Überschall durch die Weltmeere? Im Wasser ist die Schallgeschwindigkeit viel höher als in der Luft. Die Anregung kommt leider wieder von den Militärs.

Internet-Tipp: https://www.welt.de/daten/2001/10/08/1008ws287079.htx