Ausbreitungsgeschwindigkeit

Die Geschwindigkeit, mit der sich eine Welle in Ausbreitungsrichtung fortpflanzt, nennt sich Ausbreitungsgeschwindigkeit. Wie jede Geschwindigkeit hat diese die Einheit [m/s].

Beispiel 1.2.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wasserwelle ist die Geschwindigkeit, mit der sich ein Wellenkamm in Ausbreitungsrichtung fortbewegt.


Die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist abhängig von dem Medium, in dem sich die Welle fortpflanzt. Für Schallwellen wird sie als Schallgeschwindigkeit c bezeichnet. In Luft ist die Schallgeschwindigkeit abhängig von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Kohlendioxidgehalt. Sie ist nicht abhängig von der Frequenz. Während jedoch die letztgenannten Größen (Luftfeuchtigkeit, Luftdruck und Kohlendioxidgehalt) zu vernachlässigen sind, hat die Temperatur einen entscheidenden Einfluß (z.B. auf die Stimmung von Instrumenten mit schwingender Luftsäule wie Blasinstrumente oder Orgeln). Die Schallgeschwindigkeit läßt sich abhängig von der Temperatur mit folgendem Ausdruck berechnen:

[2]

Für die meisten Überschlagsrechnungen wird ein Wert von c = 340 m/s angenommen.



[2] ζ ist die Temperatur in °C