Berechnung der Wellenlänge einer Schallwelle in Luft Akustik Schall Periodendauer Periode Welle - sengpielaudio
 
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Akustik-Berechnung der Wellenlänge einer Schallwelle
in Luft bei gegebener Frequenz und Temperatur

Die gegebenen Werte sind in die oberen Felder einzugeben und dann ist auf "Berechnen" zu klicken.
Die berechneten Werte werden in den unteren Feldern ausgegeben.

Frequenz   Hz   Temperatur in °C   °C
       
                        
       
Wellenlänge   cm    Schallgeschwindigkeit   m/s 
 Periodendauer   ms  
Die Wellenlänge ändert sich bei Temperaturänderung der Luft, weil
sich die Schallgeschwindigkeit mit der Temperatur ändert.
Der Luftdruck spielt dabei wirklich keine Rolle.
Wenn bei Temperaturänderung die schwingende Luftsäule einer Flöte oder
einer Orgelpfeife in der Länge konstant bleibt, dann wird die sich ändernde
Schallgeschwindigkeit c die Frequenz f, also die Tonhöhe verändern.

Berechnung der Schallgeschwindigkeit bei feuchter Luft (mit Luftdruck)
Berechnung der Wellenlänge von Radiowellen und Schallwellen
Berechnung der Schallgeschwindigkeit in Luft und die Temperatur

Die Formeln:  c = λ · f      λ = c / f = λ · T      f = c / λ

Physikalische Größe Formelzeichen Maßeinheit Formel
Frequenz f = 1/T Hz = 1/s  f = c / λ 
Wellenlänge λ m λ = c / f
Periodendauer T = 1/f s T = λ / c
Schallgeschwindigkeit c m/s c = λ · f

Merke: Die Schallgeschwindigkeit in Luft c = 343 m/s bei 20 °C oder die
Geschwindigkeit von Radiowellen und Licht im Vakuum c = 299.792.458 m/s ≈ 300 000 km/s.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Kupferleitungen liegt etwa
bei 9/10 der Lichtgeschwindigkeit, das heißt ≈ 270 000 km/s.
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Lichtwellenleiter liegt etwa
bei 2/3 der Lichtgeschwindigkeit, das heißt ≈ 200 000 km/s.

Interessant ist es, welche Auswirkungen die unterschiedlichen Variablen auf eine
Welle haben. Hier ist die Gleichung (Formel) einer Welle: y(t) = A * (sin ω t + φ) + C
A ist die Amplitude und zeigt den Unterschied zwischen der oberen und unteren
Auslenkung (Spitzenwert).
ω ist die Winkelgeschwindigkeit: ω = 2 π f = 2 π / T
φ ist der Phasenwinkel, der horizontale Offset.
C ist der vertikale Offset auf der x-Achse, üblicherweise der DC-Offset der Welle.

Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien

Medium Schallgeschwindigkeit m/s
PVC weich      80
Luft                 343 bei 20°C
Kork   500
Helium 1020
Wasser 1480
Polystyrol 1800
Plexiglas 1840
Beton 3100
Ziegel 3600
Kiefernholz 3600
Granit 3950
Eichenholz 4100
Eisen 5000
Stahl 5050
Aluminium 5200
Quarzglas 5400

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