Gibt es wirklich keine transversale Schallwelle in der Luft? [Duplikat]

Alles hat eine gewisse Viskosität. Die Viskosität des Mediums kann Transversalwellen unterstützen, richtig?

Gibt es also wirklich keine transversale Schallwelle in der Luft?

Ein Duplikat dieser Frage

Antworten (1)

Die Geschwindigkeit einer Scher-(Quer-)Welle ist gegeben durch:

v = G ρ

Wo G ist der Schubmodul und ρ ist die Dichte. In einem Gas ist der Schermodul effektiv Null, G = 0 , also ist die Scherwellengeschwindigkeit Null, dh Transversalwellen breiten sich nicht aus.

Die Viskosität beeinflusst die Dämpfung einer Welle, beeinflusst aber nicht (direkt) die Ausbreitungsgeschwindigkeit. Es ist wahr, dass eine Viskosität ungleich Null bedeutet, dass der Scherbewegung ein Widerstand entgegengebracht wird, aber dies reicht nicht aus, um eine Welle auszubreiten. Damit sich eine Transversalwelle ausbreiten kann, muss die beim Scheren aufgewendete Energie elastisch im Medium gespeichert und beim Vorbeilaufen der Welle wieder zurückgegeben werden. Dies geschieht nicht in einem rein viskosen Medium.

John - alle Materialien, einschließlich Gase, haben eine Volumenelastizität, richtig? Wenn wir also Ihren zweiten bis letzten Satz betrachten, können wir nicht irgendwie eine Situation herbeiführen, vielleicht unter extremen Bedingungen, in denen Energie gespeichert wird, selbst für den kürzesten Moment, um eine Transversalwelle auszubreiten? Das Modell, das Sie oben geschrieben haben, berücksichtigt lineare Eigenschaften, aber es gibt nichtlineare Effekte bei der Ausbreitung von Wellen - mit denen ich nicht ganz vertraut bin. Und ich frage mich, ob das zu Transversalwellen führen könnte - wenn auch nur von kurzer Dauer.
Ohne wirksame Rückstellkraft in einem Gas sind sie tatsächlich nur von kurzer Dauer. Dasselbe Problem bei Flüssigkeiten, außer an der Oberfläche, wo die Schwerkraft die wirksame Rückstellkraft liefert.
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