852 Grundzüge der Lehre vom Schall und von der Wellenbewegung.
Bewegungszustände — man bezeichnet sie gewöhnlich als Phasen der Bewegung
welche der Punkt « nach und nach annimmt, neben einander vorhanden, weil jeder
Punkt auf dieser Strecke seine Bewegung etwas später beginnt, als der unmittelbar
vorher gehende, dann aber seine Schwingung genau so zurück legt, als der Punkt «a.
Die einzelne Welle besteht aus zwei kongruenten Theilen, einem vordern und
einem hintern, dem Wellenberge und dem Wellenthale, in welchen die gleich
liegenden Punkte, das heisst diejenigen, welche gleich weit vom Beginn jeder
Hälfte liegen, in entgegen gesetzten Schwingungs-Zuständen, in entgegen gesetzten
Phasen sich befinden; sie sind gleich weit, aber an entgegen gesetzten Seiten von
der Gleichgewichtslage entfernt, und haben die gleiche, aber entgegen gesetzt
gerichtete Geschwindigkeit. Wegen dieses Gegensatzes wird auch die eine Hälfte
Wellenberg, die andere Wellenthal genannt; welche der Hälften man als
Berg, welche man als Thal bezeichnet ist gleichgültig.
Es wurde schon vorhin erwähnt, dass wenn die Punktreihe überall die gleiche
Beschaffenheit hat, die Länge der Welle überall die gleiche sein muss. Da nun
jede Welle in der Zeit entsteht, in welcher der Punkt « eine Schwingung macht,
so folgt: die Fortpflanzungs-Geschwindigkeit der Wellenbewegung, d. h. die Strecke,
welche während 1 Sek. von der Bewegung durchlaufen wird, muss durch die
ganze überall gleich beschaffene Punktreihe dieselbe sein.
Die Richtung, nach welcher die Punkte der Reihe schwingen, wird bedingt
durch die Richtung der dem Punkte « ursprünglich cerebenen Bewegung und durch
die in der Punktreihe thätigen Kräfte.
Ist die ursprüngliche Bewegungsric
longitudinale, so muss sie immer eine solche bleiben,
welche sich nähern oder von einander entfernen, thätigen Kräfte immer nur in der
Richtung der Punktreihe wirken. Bei diesen Schwingungen tritt eine Gestalts-
Aenderung der Punktreihe nicht ein; es entwickeln sich in derselben nur Ver-
dichtungen und Verdünnungen, wie Fig. 816 deutlich macht, welche die Entstehung
einer longitudinalen Welle darstellt.
htung parallel der Punktreihe, eine sogen.
da die zwischen den Punkten,
ee Ist die Bewegung der
Punkte senkrecht zur
ee 06 oo oe wa. 6 94,8, 9 Pünktreihe, ‚also ach
senkrecht zur Fort-
pflanzungs-Richtung, so
nennt man die Schwin-
eungen transversale.
0 0 o ee 00 oe oo oe oe © © Fine solche transversale
schwinsende Bewegung
tritt nicht immer danı
ein, wenn die ursprüng-
liche Schwingung eine
o e 0 © ® transversale war, sondern
hwingungen auf die einzelnen Punkte
© o o ® o o eo oo 0 oo eo &a
eo000 a ® s o
nur dann, wenn die Resultirende der bei den Sc
wirkenden Kräfte zur Punktreihe senkrecht ist. In den flüssigen und gasförmigen
Körpern können keine elastischen und transversalen Schwingungen vorkommen; die
Ausbreitung des Schalles erfolet überhaupt nur durch longitudinale Schwingungen.
IV. Gleichung der Wellenbewegung.
Die im Vorigen gegebene Beschreibung der Wellenbewegung lässt sich in eine
einfache Gleichung zusammen fassen. Der Ausgangspunkt der Bewegung hat eine
{
Bewegung erhalten, welche durch die Gleichg. bestimmt ist: y= «sin 2r 7"
Diese Bewegung theilt sich nach und nach immer weiter vom Anfangspunkt
entfernten Punkten der Reihe mit; von dem Augenblicke au, in welchem ein
Punkt seine Bewegung begann, schwingt er genau nach demselben Gesetz wie
der Ausgangspunkt der Bewegung. Ist demnach r die Zeit, welche verstrichen
ist, bis ein um x von dem Ausgangspunkte der Bewegung entfernter
leihe seine Bewegung
Gleichgewichtslage, wenn die Zeit von
Punkt der
beginnt, so ist der Abstand dieses Punktes von seiner
dem Moment, in welchem t=r ist, wächst,
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