In der Welt der Physik sorgt das Thema Schallmauer für Faszination und viele Fragen. Besonders interessant ist der Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit des Flugzeugs und den damit verbundenen akustischen Phänomenen. Eine zentrale Frage ist, ob der Pilot den sogenannten "Überschallknall" hört, wenn er die Schallmauer durchbricht. Der Überschallknall entsteht tatsächlich, wenn ein Objekt schneller als der Schall fliegt und es gibt einiges zu beachten.
Zunächst einmal: Der Pilot hört den Knall nicht. Während das Flugzeug durch die Schallmauer fliegt zieht es eine kegelförmige Druckwelle hinter sich her. Diese Druckwelle, bekannt als Überschallfront ist das was wir am Boden als knallenden Laut wahrnehmen. In der Kabine des Flugzeugs bleibt es jedoch ruhig – so wirkt der Knall der am Boden zu hören ist, für den Piloten nicht existierend. Warum ist das so? Wenn ein Flugzeug mit Überschallgeschwindigkeit fliegt, bewegen sich die Schallwellen hinter dem Flugzeug. Das bedeutet · dass die Wellen vor dem Flugzeug komprimiert werden · während das Flugzeug sich immer weiter nach vorne bewegt.
Die Situation wird noch interessanter wenn das Flugzeug seine Geschwindigkeit wieder verringert und auf Schallgeschwindigkeit zurückkehrt. Ein Punkt ist dann von Bedeutung: Die Wellen die beim Abbremsen erzeugt werden überlagern sich nicht auf dieselbe Weise ebenso wie es beim Durchbrechen der Schallmauer der Fall war. Wenn das Flugzeug also langsamer als der Schall wird, geschieht nichts weiter – die Druckwelle hört einfach auf. Jetzt könnte man sich fragen, warum es keinen “zweiten Knall” gibt.
Die Antwort bleibt komplex. Die oben erwähnte Schleppe der Schallwellen hat sich während des Flugs in eine Richtung ausgebreitet. Wenn das Flugzeug nun unter die Schallgeschwindigkeit fällt, scheinen die Schallwellen einfach in der Luft "stecken zu bleiben". Sie können sich nicht überlagern, da der Piloten in einem anderen "akustischen Bereich" ist. Es gibt also keinen neuen Knall – der den Piloten erreichen würde.
Bezüglich der Schallwellen sollte man folglich ebenfalls berücksichtigen » dass Luftdichte « 🌡️ und Höhe einen Einfluss haben. So kann beispielsweise die Lufttemperatur variieren und dadurch das Verhalten der Schallwellen beeinflussen. In der Tat belegen zahlreiche physikalische Studien: Dass der Schall bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen eine andere Geschwindigkeit hat. Laut aktueller Messdaten beträgt die Schallgeschwindigkeit in der Luft etwa 343 m/s bei 20 Grad Celsius was bedeutet, dass der Schall unter bestimmten Bedingungen langsamer oder schneller reisen kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Dass das Phänomen des Schallknalls faszinierend bleibt und Raum für Spekulationen bietet. Der Pilot erfreut sich an einem ruhigeren Flug, während die Zuschauer am Boden auf den bemerkenswerten Knall warten. Während der akustische Effekt am Boden überwältigend ist, bleibt das Erlebnis für die Besatzung des Flugzeugs weitestgehend unsichtbar, weil das Verständnis dieser physikalischen Gesetzmäßigkeiten notwendig ist um die Illusion und die Faszination um die Schallmauer zu begreifen. Es ist ein bemerkenswertes Beispiel für die Wunder der Akustik und der Physik die unseren Himmel durchdringen.
Der Mythos des Schallknalls: Realität oder Illusion?
Hört der Pilot den Knall, wenn ein Flugzeug die Schallmauer durchbricht?